純タングステンは灰色からスズ色の白色の硬質金属で、通常非常に脆く金属加工が困難です。非常に純粋なタングステンは硬度を維持でき（他の多くの金属よりも高い）、延性があり、加工が容易です。タングステンの加工方法には、鍛造、絞り、衝撃が含まれます。 すべての純金属の中で、タングステンは最高の融点（3415°C）と最高の強度を持っています。熱膨張係数が低く、融点が高く、引張強度が高い。少量のタングステンと鋼合金は、硬度を大幅に高めることができます。
タングステンの用途は非常に広く、最も一般的なのはタングステンカーバイド（WC）超硬合金です。このような超硬合金は、金属加工、鉱業、石油回収、建設業界で耐久性のある金属として使用されています。さらに、タングステンはフィラメントに引き伸ばされ、電球や真空管に使用されます。タングステンは非常に高い融点、硬度、密度を持っているため、電子機器、加熱、溶接などの航空および高温環境で一般的に使用されます。
タングステンも戦略的な金属です。ご存知のように、レアメタルは国にとって重要な戦略的資源であり、タングステンは非常に重要な用途を持つ典型的なレアメタルです。一連の電気光学材料、特殊合金、新機能材料、有機金属化合物はすべて、独自の特性を持つタングステンの使用を必要とします。量は多くありませんが、それは重要であり、不可欠です。そのため、現代の通信技術、電子コンピューター、航空宇宙開発、医学と健康、感光材料、光電子材料、エネルギー材料、触媒材料で広く使用されています。
ヘビーメタル ─
タングステン合金は、その組成に応じて、W-Ni-CuとW-Ni-Feの2つのシリーズと、W-Ni-Cr、W-Ni-Mo、W-Ni-Coなどの合金に分けることができます。
1.W-Ni-Cu合金
W-Ni-Cu合金は、主にW、Ni、Cuの粉末を混合、プレス、焼結して作られています。その中で、W含有量は一般に80％から90％であり、液相焼結後にNiとCuのバインダーを添加して二相合金を形成し、密度は理論密度に近い。
W-Ni-Cu合金は、マトリックスとしてのタングステンと少量のニッケル、銅、その他の金属元素で構成される合金です。非磁性、高密度（〜18.8g / cm3）、調整可能で強力な能力を備えています。高エネルギー光線を吸収し、機械加工可能で、溶接などの機能。
磁気環境に敏感な放射線遮蔽、保護の分野で使用できます。磁気を持たないため、高電圧や電極を備えた機器で使用できます。次のような特徴があります。
- 比重：密度は約18.8g / cm3です。
- 高強度：引張強度は600-900Mpaです。
- 強力な放射線遮蔽能力：同じ厚さの条件下では、タングステン合金の放射線遮蔽能力は鉛の1.7倍以上であり、放射線が強いほど、両者の放射線遮蔽能力の違いがより明確になります。
- 高い熱伝導率 -小さな熱膨張係数 -機械加工および溶接可能。
- 有毒な鉛と比較して、タングステン合金材料は環境保護特性を備えており、放射線検出器を作るためにタングステン合金シールド部品を使用しても、人の安全に害はありません。
- タングステン-ニッケル-鉄合金と比較して、磁気環境に敏感なフィールドで独自の干渉防止の利点を発揮します。
2.W-Ni-Fe合金
W-Ni-Fe合金は、W、Ni、Feの粉末を混合して焼結することによって作られます。その中でタングステンの含有量が最も多く、80％から90％に達し、ニッケルと鉄が結合剤の役割を果たしています。液相焼結後、二相合金が形成され、密度は理論密度に近くなります。
ニッケルは液相焼結プロセスに不可欠な元素であり、その含有量は一般に0.5％から12％です。12％を超えると、合金の耐熱性と耐食性が低下します。鉄含有量は一般に0.5％から8％の間です。8％を超えると、合金の脆性が増加します。
合金中の鉄は強度と可塑性を向上させることができます。このタイプの合金は特定の磁気特性を持ち、徹甲弾のコア材料、クラスター弾、カウンターウェイト、その他の産業分野などの高運動量の破片として使用できます。 W-Ni-Cu合金と比較して、この合金の強度と可塑性は優れています。
次のような特徴があります。
- 比重：〜18.8g / cm3高密度。
- 高強度：引張強度は700-1000Mpaです。
- 強力な放射線遮蔽能力：同じ厚さの条件下では、タングステン合金の放射線遮蔽能力は鉛の1.7倍以上です。放射線が強いほど、両者の放射線遮蔽能力の違いはより明白になります。
- 高い熱伝導率：タングステン合金の熱伝導率はダイス鋼の5倍です。
- 小さな熱膨張係数：タングステンの熱膨張係数は4〜6×10-6 /℃で、鉄や鋼の1 / 2-1 / 3にすぎません。
- 良好な形状、加工性、溶接性を備えています。
- 有毒な鉛と比較して、タングステン合金材料は環境保護特性を備えており、放射線検出器を作るためにタングステン合金シールド部品を使用しても、人の安全に害はありません。
- タングステン-ニッケル-銅合金と比較して、タングステン-ニッケル-鉄合金は一定の強磁性を持ち、その機械的特性と加工特性はタングステン-ニッケル-銅合金よりも優れています。
3.W-Ni-Cr合金
W-Ni-Cr合金のCr元素は、合金の固溶強化添加剤元素として使用され、耐食性と高温耐酸化性が向上し、合金の高温強度と硬度を高めることもできます。一般的な含有量は0.2％〜5％です。この合金の硬度は非常に高いです（HV = 600、W-Ni-Fe合金の硬度はHV = 310です）。合金の機械的性質はCr / Niの比率に依存します。比率が低いと塑性が良くなり、硬度が高くなります。比率が低いと硬度が高くなり、引張強度が低くなります。可塑性はほとんどありません。
4.W-Ni-Mo合金
合金中のMo元素は、W-Ni-Cr合金中のCr元素と基本的に同じ効果があり、どちらも固溶体強化添加剤元素として使用され、含有量は0〜25％です。液相焼結時の接合相に可溶であり、固溶体強化や結晶粒微細化の役割を果たし、合金の機械的性質を効果的に向上させ、高温強度や耐熱衝撃性を向上させます。研究によると、Mo含有量の増加に伴い、合金の降伏強度、極限引張強度、および硬度が増加し、延性と焼結密度が低下することが示されています。