钨的性能

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    • 图 1. 钨 Inermet IT180 的疲劳数据
    • 图 2. 钨 Densimet D176 的疲劳数据
  • 表格
    • 表 1. 钨及其合金的谐振器应用
    • 表 2. Inermet IT180 的性能
    • 表 3. Densimet D176 的性能

谐振器应用

表 1. 钨及其合金的谐振器应用
性能 应用
极高的熔点
(例如,纯钨为 3420°C)
  • 用于液态金属超声处理的变幅杆
高密度
(例如,纯钨为 19300 kg/m3

合金

下面讨论的钨合金(Inermet IT180 和 Densimet D176)之所以被选中,是因为有一些有限的疲劳数据可用。其他钨合金也可能提供相当或更好的超声性能。

除非另有说明,以下信息来自 López and Paez[1] 或制造商(Plansee[1] — 见数据手册)。

这些烧结合金由球状钨晶粒和将晶粒粘结在一起的连续韧性基体(通常为镍和铁,或镍和铜)组成。这些材料通过液相粉末金属烧结制成(第 4 页 — 详见该处)。"一般来说,力学性能强烈地受最终钨晶粒尺寸、形状和接触程度的影响。而这些又同时受钨含量、烧结温度和时间的影响。"(第 5 页)

所有疲劳数据均来自低频(即非超声)轴向全反复加载。(第 6 页)试样经过磨削和抛光,但仍残留一些表面粗糙度和孔隙。(第 24、38-39 页)作者指出:"材料的疲劳响应强烈地受表面粗糙度、残余孔隙率、孔隙尺寸和孔隙分布的影响。"(第 ii 页)另请注意试样数量很少。因此,将疲劳结果推广到材料总体时必须谨慎。

Inermet IT180

表 2. 钨 Inermet IT180 的性能
成分
(按重量)
95% W, 3.5% Ni, 1.5% Cu López,第 1 页
硬度 (HB30) 275 Plansee,第 7 页
密度 (kg/m3) 18000 López,第 27 页
杨氏模量 (GPa) 308(López,实测)
360(Plansee 数据)
López,第 51 页
泊松比 0.28(基于纯钨)  
细丝波速
(m/sec)
4140(基于实测数据)
4470(基于 Plansee 数据)
计算值
估计疲劳极限
(MPa)
210 López,第 ii 页

 

图——钨 Inermet IT180 的疲劳数据
图 1. 钨 Inermet IT180 的疲劳数据
López and Paez[1],第 55 页)

Densimet D176

表 3. 钨 Densimet D176 的性能
成分
(按重量)
92.5% W, 5.0% Ni, 2.5% Fe López,第 1 页
硬度 (HB30) 285 Plansee,第 7 页
密度 (kg/m3) 17600 López,第 27 页
杨氏模量 (GPa) 309(López,实测)
360(Plansee 数据)
López,第 51 页
细丝波速
(m/sec)
4190(基于实测数据)
4520(基于 Plansee 数据)
计算值
估计疲劳极限
(MPa)
425 López,第 ii 页

 

图——钨 Densimet D176 的疲劳数据
图 2. 钨 Densimet D176 的疲劳数据
López and Paez[1],第 56 页)

磨损应用

钨及其合金已被评估用于改善微动磨损(例如,用于超声金属焊接中的端头和砧座)。