מאפיינים עיקריים של סגסוגת טונגסטן

סגסוגת טונגסטן היא סוג של חומר סגסוגת עם טונגסטן מתכת מעבר (W) כשלב הקשה וניקל (Ni), ברזל (Fe), נחושת (Cu) ואלמנטים מתכתיים אחרים כשלב ההדבקה. יש לו תכונות תרמודינמיות, כימיות וחשמליות מעולות והוא נמצא בשימוש נרחב בתחומי ההגנה הלאומית, הצבא, התעופה והחלל, התעופה, הרכב, הרפואה, האלקטרוניקה הצרכנית ועוד. המאפיינים הבסיסיים של סגסוגות טונגסטן מוצגות בעיקר להלן.

1. צפיפות גבוהה
צפיפות היא המסה ליחידת נפח של חומר ומאפיין של חומר. הוא קשור רק לסוג החומר ואין לו שום קשר למסה ולנפח שלו. הצפיפות של סגסוגת טונגסטן היא בדרך כלל 16.5~19.0g/cm3, שהיא יותר מפי שניים מצפיפות הפלדה. בדרך כלל, ככל שתכולת טונגסטן גבוהה יותר או תכולת מתכת מליטה נמוכה יותר, כך צפיפות סגסוגת הטונגסטן גבוהה יותר; להיפך, צפיפות הסגסוגת נמוכה יותר. הצפיפות של 90W7Ni3Fe היא כ-17.1g/cm3, זו של 93W4Ni3Fe היא כ-17.60g/cm3, וזו של 97W2Ni1Fe היא כ-18.50g/cm3.

2. נקודת התכה גבוהה
נקודת התכה מתייחסת לטמפרטורה שבה חומר משתנה ממוצק לנוזל בלחץ מסוים. נקודת ההיתוך של סגסוגת טונגסטן גבוהה יחסית, בערך 3400 ℃. המשמעות היא שלחומר הסגסוגת יש עמידות טובה בחום ואינו קל להמסה.

3. קשיות גבוהה
קשיות מתייחסת ליכולת של חומרים להתנגד לעיוות חריטה הנגרם על ידי חפצים קשים אחרים, והיא אחד האינדיקטורים החשובים לעמידות בפני שחיקה של החומר. הקשיות של סגסוגת טונגסטן היא בדרך כלל 24 ~ 35HRC. בדרך כלל, ככל שתכולת הטונגסטן גבוהה יותר או תכולת מתכת המליטה נמוכה יותר, כך קשיות סגסוגת הטונגסטן גדולה יותר ועמידות הבלאי טובה יותר; להיפך, ככל שהקשיות של הסגסוגת קטנה יותר, כך התנגדות הבלאי גרועה יותר. הקשיות של 90W7Ni3Fe היא 24-28HRC, זו של 93W4Ni3Fe היא 26-30HRC, וזו של 97W2Ni1Fe היא 28-36HRC.

4. משיכות טובה
גמישות מתייחסת ליכולת העיוות הפלסטי של חומרים לפני פיצוח עקב מתח. זוהי היכולת של חומרים להגיב ללחץ ולעוות לצמיתות. הוא מושפע מגורמים כמו יחס חומרי גלם וטכנולוגיית ייצור. בדרך כלל, ככל שתכולת הטונגסטן גבוהה יותר או תכולת מתכת המליטה נמוכה יותר, כך ההתארכות של סגסוגות טונגסטן קטנה יותר; להיפך, ההתארכות של הסגסוגת גדלה. ההתארכות של 90W7Ni3Fe היא 18-29%, זו של 93W4Ni3Fe היא 16-24%, וזו של 97W2Ni1Fe היא 6-13%.

5. חוזק מתיחה גבוה
חוזק מתיחה הוא הערך הקריטי של המעבר מעיוות פלסטי אחיד לדפורמציה פלסטית מרוכזת מקומית של חומרים, וגם כושר הנשיאה המקסימלי של חומרים בתנאי מתח סטטי. זה קשור להרכב החומר, יחס חומרי הגלם וגורמים נוספים. באופן כללי, חוזק המתיחה של סגסוגות טונגסטן עולה עם העלייה בתכולת הטונגסטן. חוזק המתיחה של 90W7Ni3Fe הוא 900-1000MPa, וזה של 95W3Ni2Fe הוא 20-1100MPa;

6. ביצועי מיגון מעולים
ביצועי מיגון מתייחסים ליכולת של חומרים לחסום קרינה. לסגסוגת טונגסטן יש ביצועי מיגון מעולים בשל הצפיפות הגבוהה שלה. הצפיפות של סגסוגת טונגסטן גבוהה ב-60% מזו של עופרת (~11.34g/cm3).

בנוסף, סגסוגות טונגסטן בצפיפות גבוהה אינן רעילות, ידידותיות לסביבה, אינן רדיואקטיביות, מקדם התפשטות תרמית נמוך ומוליכות טובה.