Il tungsteno è generalmente considerato fragile alle basse temperature, ma il suo comportamento alle alte temperature è più complesso.
A temperature elevate, il tungsteno può mostrare una migliore duttilità, soprattutto quando è allo stato puro o quando sono soddisfatte condizioni specifiche.
Tuttavia, può anche diventare fragile in determinate condizioni, come quando è impuro o esposto ad ambienti ossidanti.
4 fattori chiave da considerare
1. Fragilità a bassa temperatura
Il tungsteno è fragile a basse temperature a causa della sua elevata temperatura di transizione duttile-fragile (DBTT), che di solito è superiore alla temperatura ambiente.
Questa caratteristica rende il tungsteno difficile da lavorare o fabbricare a temperatura ambiente o a temperature inferiori.
Il tungsteno puro è difficile da lavorare e non può essere facilmente trafilato o estruso in tubi, soprattutto a causa della sua fragilità a queste temperature.
2. Duttilità alle alte temperature
A temperature più elevate, il comportamento del tungsteno cambia in modo significativo.
Al di sopra della sua DBTT, il tungsteno diventa più duttile, permettendo di essere formato e lavorato più facilmente.
Ciò è particolarmente vero per i fili di tungsteno, dove l'applicazione del calore ne migliora la formabilità.
Il tungsteno mantiene la sua forza a temperature elevate e viene utilizzato negli elementi riscaldanti fino a temperature molto elevate grazie al suo elevato punto di fusione e alla sua resistenza all'ossidazione e allo scorrimento.
3. Influenza delle impurità e dell'ossidazione
Nonostante la sua duttilità alle alte temperature, il tungsteno può diventare fragile se non è puro o se è esposto a condizioni di ossidazione.
Il tungsteno si ossida rapidamente in aria a temperature superiori a 1200°C, con conseguente infragilimento e rottura.
Ciò richiede l'uso di atmosfere protettive o condizioni di vuoto quando si utilizza il tungsteno ad alte temperature per prevenire l'ossidazione e mantenere la sua integrità meccanica.
4. Leghe e trattamenti termici
Le proprietà meccaniche del tungsteno, tra cui la duttilità e la fragilità, possono essere modificate attraverso leghe e trattamenti termici.
L'aggiunta di elementi come il cerio o il lantanio può migliorare la resistenza allo scorrimento e le proprietà meccaniche complessive.
La lavorazione dei metalli e le leghe possono anche ridurre il DBTT, rendendo il tungsteno meno fragile alle basse temperature.
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