Il Tungsteno, detto anche Wolframio, è un metallo di colore grigio le cui caratteristiche principali sono l’elevata resistenza alle alte temperature, l’elevato modulo elastico alle basse temperature e un’alta densità / peso specifico.

TUNGSTENO PURO

Caratteristiche di riferimento:

Analisi
W 99,95 % min

Resistenza a trazione
800 N/mm2

Densità
19,3 Kg/dm3

Resistenza a compressione
1150 N/mm2

Durezza
460 HV30

Modulo di elasticità
410 KN/ mm2

Il Tungsteno e le sue leghe si producono per pressione e sinterizzazione seguite da deformazione plastica (forgiatura, martellatura, trafilatura ecc.)

Il Tungsteno pur avendo un elevato modulo elastico, è piuttosto fragile e difficile da lavorare a temperatura ambiente; diventa però duttile nella gamma di temperature 200-500°C. La temperatura di transizione fragile/duttile dipende principalmente dalla purezza del Tungsteno e dalla lavorazione plastica subita.

Altra considerazione da tener presente nell’uso ad alte temperature è la sua forte reattività in presenza d’ossigeno che ne limita l’uso a caldo soltanto in vuoto o in atmosfera non ossidante.

Il Tungsteno ha una espansione termica simile a quella di molti vetri e viene quindi utilizzato quale sigillante in tubi elettronici a vuoto di vario tipo.

Per la sua elevata resistenza alle alte temperature, il Tungsteno viene utilizzato per produrre varie componenti dei forni a vuoto, così come gli elementi riscaldanti di forni ad induzione.

Per l’alto numero atomico, il Tungsteno viene utilizzato nella produzione di anodi per impianti a raggi X utilizzati nella diagnostica medica.

Per le sue caratteristiche il Tungsteno viene anche utilizzato nella saldatura TIG e negli elettrodi per il taglio al plasma.

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Leghe di tungsteno

Oltre al Tungsteno puro  sono disponibili anche Leghe di Tungsteno che ne sfruttano le caratteristiche positive mitigando le caratteristiche negative, rendendole quindi adatte a svariati altri usi.

Le Leghe Tungsteno-Argento e Tungsteno-Rame combinano la forte resistenza all’usura con l’eccellente conducibilità elettrica dell’Argento e del Rame, rendendo questi composti molto utili per la produzione di contatti elettrici, elettrodi per elettroerosione ecc.

LEGHE WCu
Lega WCu 75/25 Lega WCu 80/20
W% 75 80
Cu% 25 20
IACS (Cond. Elettr. Rel.) 38 % min 34 % min
Densità 14,5 Kg/dm3 15,15 Kg/dm3
Resistenza alla compressione 160 N/mm2 350 N/mm2
Durezza HV 30 190 220
LEGHE DI TUNGSTENO

Le Leghe ternarie Tungsteno-Nichel-Rame (amagnetica) e Tungsteno-Nichel-Ferro (magnetica) utilizzano l’alta densità/peso specifico del Tungsteno per varie applicazioni. L’alta densità viene sfruttata nella produzione di elementi di bilanciamento di parti rotanti nell’industria automobilistica, aerospaziale, nautica ecc.

L’alta capacità di queste leghe di assorbire radiazioni viene usata per produrre elementi protettivi utilizzati nella medicina nucleare, nei collimatori ecc.

Una particolare applicazione di queste leghe, che ne sfrutta la resistenza all’erosione nell’Alluminio liquido, sono inserti e spine utilizzati nella stampistica per la produzione a gravità e nella pressofusione di getti di Alluminio.

Materiale WNiCU WNiFE
Lega CU170 CU175 CU180 FE175 FE180 FE185
% tungsteno 90 93 95 92.5 95 97
Legante Ni/Cu Ni/Cu Ni/Cu Ni/Fe Ni/Fe Ni/Fe
Densità nominale g/cm3 16.9 17.7 18.1 17.5 18.1 18.5
Limite di snervamento, deformazione, 0.2% MPa 550 650 690 630 570 570
Resistenza alla trazione MPa 790 820 800 850 900 800
% allungamento 8 8 5 26 15 6
Durezza (HRC) 24 24 26 22 26 27
Magnetico NO NO NO SI SI SI

*Tutti i valori forniti sono nominali e non rappresentano specifiche vere e proprie.

BACCHETTE IN TUNGSTENO

BACCHETTE IN TUNGSTENO

Dimensioni: 3x3x360 mm, 3x3x270mm

Analisi
W 60% – NiFe 30%

Carico di rottura
≥ 560 MPa

Densità
12,70 ±0,2 g/cm3

Snervamento
≥ 400 MPa

Durezza
≤ 230 HV30

Allungamento
≥ 5 %

Particolari bacchette in lega di Tungsteno vengono inoltre utilizzate come materiale d’apporto nella saldatura TIG per saldare particolari in leghe ternarie di Tungsteno all’acciaio per utensili, o come riporto protettivo in zone degli stampi soggette ad erosione da parte del metallo liquido.

Queste bacchette sono state sviluppate in particolare per la protezione di stampi e contenitori che subiscono fenomeni di erosione in esercizio da parte del metallo liquido.

Il metodo per il riporto è la saldatura TIG in corrente continua, mentre l’alta frequenza è usata soltanto all’inizio dell’operazione. Sono generalmente richieste intensità di corrente intorno ai 160-180 Ampere, quindi sensibilmente superiori a quelle richieste dagli acciai.

L’area sulla quale si intende fare il riporto deve essere adeguatamente preriscaldata ad una temperatura intorno ai 450° C, onde evitare pericoli di criccature di tempra nella zona termicamente alterata.

Si consigliano inoltre riporti piuttosto spessi con multi passate, oltre al mantenimento dell’atmosfera protettiva per un tempo sufficiente a far raffreddare il riporto fino ad una temperatura inferiore al rosso.