טונגסטן (W)
מתכת עקשנית, נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר במתכות
ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת
לטונגסטן נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר מבין המתכות (כ-3420 °C), צפיפות גבוהה מאוד (כ-19.3 g/cm³, כמו זהב) ומודול אלסטיות של כ-410 GPa, מהגבוהים שיש. הוא שומר על חוזק בחום קיצוני.
מצד שני, בטמפרטורת החדר הוא שביר, וקשה מאוד לעבד ולעצב אותו. הוא משמש לאלקטרודות של ריתוך TIG, לחוטי להט, לרכיבי תנורי ואקום, למיגון קרינה ולמשקלות מאזנים. לשימושים מכניים משתמשים לעיתים קרובות ב"סגסוגות כבדות" (טונגסטן עם ניקל וברזל), שקלות יותר לעיבוד.
תכונות מכניות ופיזיקליות
| תכונה | ערך | הערה |
|---|---|---|
| חוזק מתיחה Rm | 980–1510 MPa | |
| גבול כניעה Rp0.2 | 760–1170 MPa | |
| התארכות A | 2–25% | |
| קשיות | 350–450 HB | |
| מודול אלסטיות E | 411 GPa | |
| צפיפות ρ | 19.25 g/cm³ | |
| נקודת היתוך | כ-3420 °C | הגבוהה ביותר במתכות |
| עיבודיות | 15% — שביר וקשה | דירוג יחסי במאגר האתר |
הרכב כימי (משקלי %)
| יסוד | תחום | תפקיד |
|---|---|---|
| W טונגסטן | לפחות כ-99.95 (טהור מסחרית) |
טוהר טיפוסי לטונגסטן טהור.
מצבים וצורות אספקה
מתכות עקשניות מסופקות בעיקר במצב מיושן או מחושל-בהתגבשות. התכונות תלויות מאוד בדרך הייצור (מטלורגיית אבקה, התכה בקשת) ובכמות העיבוד.
| מצב | תכונות | מתי בוחרים |
|---|---|---|
| מיושן (Stress relieved) | חוזק גבוה יותר, משיכות סבירה | רוב השימושים |
| מחושל בהתגבשות (Recrystallized) | רך יותר, ועלול להיות שביר יותר בטמפרטורת החדר | לפי הדרישה |
| סגסוגת כבדה (ASTM B777, Class 1–4) | 90–97% טונגסטן עם קושר ניקל-ברזל או ניקל-נחושת, צפיפות כ-16.85–18.85 g/cm³, ניתנת לעיבוד שבבי | משקלות, מיגון קרינה, חלקים מסתובבים |
שימושים
- אלקטרודות לריתוך TIG
- רכיבים בתנורי ואקום
- מיגון קרינה
- משקלות מאזנים
- מגעים חשמליים בזרם גבוה
ייצור ועיבוד
חמצון
בחום באוויר הוא מתחמצן מהר. בטמפרטורות גבוהות עובדים בוואקום, בגז אינרטי או במימן, או מגינים בציפוי.
עיבוד שבבי
קשה מאוד: שביר וקשה. מקובלים השחזה, EDM וכלי קרביד בפרמטרים זהירים (במאגר: "15% — שביר וקשה").
ריתוך
בקרן אלקטרונים או ב-TIG בהגנה מלאה. אזור הריתוך שביר מאוד.
השוואה לחומרים דומים
טעויות נפוצות
לתכנן חלק טונגסטן שעובר מכות בטמפרטורת החדר
הוא שביר. לחלק כזה סגסוגת כבדה.
לעבד בשיטות של פלדה
החומר נשבר ונסדק בקצוות.
להשתמש בו בחום באוויר
הוא מתחמצן מהר.
מקבילים, תקנים ואספקה
| ASTM | B760 |
|---|---|
| תקנים | ASTM B760 / ASTM B777 (סגסוגות כבדות) |
| צורות אספקה | מוט · לוח · חוט · אבקה |
| יצרנים | Plansee · H.C. Starck · Midwest Tungsten |
להמשך לימוד
הערכים טיפוסיים ומשמשים להשוואה בלבד. לתכנון יש להסתמך על התקן, על מפרט היצרן ועל תעודת החומר. מקורות: תקני ASTM (B86, B386, B392/B393, B551, B708, B760 ואחרים), נתוני יצרנים, ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026