Batang tungsten tersedia dalam tiga kelompok berbeda, dan tidak dapat dipertukarkan. Batang tungsten murni adalah produk logam tahan api yang dipilih di mana diperlukan titik leleh tertinggi dan tekanan uap terendah. Batang paduan berat tungsten menukar sebagian dari kemampuan suhu tersebut dengan kepadatan dan kemampuan mesin. Batang tungsten karbida adalah komposit karbida disemen yang dibuat untuk perkakas pemotong dan suku cadang aus. Mencocokkan keluarga dengan aplikasi adalah langkah pertama dalam penyelidikan yang benar.
Sekilas tentang Tiga Keluarga
| Keluarga | Komposisi | Massa jenis g/cm3 | Diameter khas | Penggunaan utama |
|---|---|---|---|---|
| Batang tungsten murni | W minimal 99,95%. | sekitar pukul 19.25 | 1,0 hingga 100mm | Elektroda, filamen, elemen pemanas, sumber penguapan |
| Batang paduan berat tungsten | W 90 hingga 97% dengan pengikat Ni-Fe atau Ni-Cu | 17,0 hingga 18,5 | 3,0 hingga 100mm | Counterweight, pelindung radiasi, batang bor, peredam getaran |
| Batang tungsten karbida | Tungsten karbida dengan 6 hingga 12% kobalt | 13,9 hingga 15.1 | 1,0 hingga 40 mm | Bor, end mill, reamers, wear pin, punch stock |
Tabel di bawah menjelaskan setiap kelompok, kondisi pasokannya, dan pemeriksaan penting pada barang-yang masuk.
Batang Tungsten Murni
Tungsten murni meleleh pada suhu sekitar 3422 derajat dan memiliki kepadatan mendekati 19,25 g/cm3, resistivitas listrik sekitar 5,6 µΩ·cm dan konduktivitas termal sekitar 173 W/m·K. Batang diproduksi dengan metalurgi serbuk, kemudian disempurnakan dengan cara swaging, drawing, atau penggilingan tanpa pusat. Tingkat kemurnian standar adalah 99,95% dan 99,99% W, tingkat yang lebih tinggi digunakan jika pelepasan gas atau kontaminasi jejak akan merusak proses vakum.
Kondisi permukaan mengikuti diameter. Batang swaged disediakan dalam panjang acak lurus dengan permukaan swaged halus untuk diameter 3 mm ke atas, sedangkan diameter lebih kecil dilengkapi dengan permukaan tarik halus. Penggerindaan tanpa pusat tersedia bila diperlukan toleransi diameter yang ketat, kelurusan, atau penyelesaian permukaan yang terkontrol. Panjang tertentu dan fabrikasi khusus dapat diproduksi berdasarkan permintaan.
Penerangan dan filamen tabung elektron, dimana kotoran akan memperpendek umur lampu.
Kontak listrik dan konduktor termal pada switchgear dan elektronika daya.
Elemen pemanas, penyangga perapian dan sumber penguapan dalam tungku vakum.
Pengelasan busur dan elektroda plasma, diklasifikasikan oleh AWS A5.12 dan ISO 6848 sebagai EWP untuk tungsten murni dan EWTh, EWLa, EWCe, atau EWZr untuk kadar oksida doped.
Komponen-tahan panas untuk penggunaan otomotif dan teknik umum.
Tungsten murni adalah logam alami, dan dalam bentuk mentahnya sangat rapuh. Oleh karena itu, batang harus ditangani dan dikerjakan dengan hati-hati, dan penggilingan lebih disukai daripada pemotongan berat yang terputus-putus.
Batang Paduan Berat Tungsten
Paduan berat tungsten dibuat dengan menekan dan menyinter bubuk tungsten dengan pengikat nikel-besi atau nikel-tembaga menjadi billet, yang kemudian diubah menjadi batangan dengan cara digulung atau ditempa mati; ukuran yang lebih kecil diselesaikan dengan gambar atau swaging berikutnya. Pengikat AW-Ni-Fe memberikan kombinasi kekuatan dan keuletan terbaik, sedangkan grade W-Ni-Cu dipilih karena tugas non-magnetik dan pemesinan yang lebih mudah. ASTM B777 mencakup logam dasar tungsten dengan kepadatan tinggi dalam beberapa kelas yang mencakup sekitar 17,0 hingga 18,5 g/cm3, dengan kekuatan tarik antara 700 hingga 1000 MPa dan perpanjangan dalam kisaran 5 hingga 20% tergantung pada kelas dan perlakuan panas.
Karena kepadatan mendekati tungsten murni sementara material tetap dapat dikerjakan, batang paduan berat digunakan untuk penyeimbang, pelindung radiasi, batang bor dan ekstensi batang bor, komponen energi kinetik, dan massa peredam getaran. Pembeli biasanya menentukan kisaran kepadatan, sistem pengikat, diameter dan panjang, dan apakah pemeriksaan ultrasonik untuk cacat internal diperlukan.
Batang Tungsten Karbida
Batang tungsten karbida adalah komposit anorganik dari tungsten dan atom karbon yang disemen dengan kobalt. Ini disediakan sebagai batang yang disinter, digiling atau tidak digiling dalam bentuk bulat dan heksagonal, dan merupakan stok standar untuk perkakas bulat padat. Batang dengan lubang pendingin sentral berbentuk spiral digunakan untuk membuat bor dengan saluran pendingin internal. Ukuran butir biasanya submikron hingga sekitar 1,6 µm, dan kekerasan untuk tingkat perkakas umum berada pada kisaran HRA 89 hingga 94, setara dengan sekitar 1300 hingga 1800 HV30, dengan kekuatan pecah melintang sekitar 2500 hingga 4000 MPa.
Pemilihan grade mengikuti kelas aplikasi ISO 513: grup K untuk besi tuang, baja keras, dan material non-besi, grup P untuk baja, dan grup M untuk paduan tahan karat dan tahan panas-. Karena komposit bersifat konduktif listrik dan sangat keras, batang diselesaikan dengan penggilingan berlian. Batang arde biasanya disuplai dengan toleransi h6 dengan kelurusan sekitar 0,1 mm per 100 mm dan dengan talang arde di ujungnya.
Pisau konvensional yang dapat diindeks dan sisipan kosong.
Bor putar, penggilingan akhir, dan reamer untuk mesin bubut semi{0}otomatis, mesin bubut otomatis, dan mesin penggilingan.
Pemotongan material non-logam seperti komposit, plastik, dan grafit.
Kenakan pin, semak pemandu, batang pelubang, dan cincin segel.
Dimensi, Toleransi, dan Barang-Dalam Pemeriksaan
Diameter dan toleransi: h6 atau h7 pada batang karbida tanah; ±0,1 mm pada batang tungsten yang ditarik di bawah 3 mm.
Kelurusan: sekitar 0,1 mm per 100 mm, diverifikasi pada pelat permukaan dengan indikator dial.
Panjang: panjang lurus acak sesuai standar, dipotong sesuai pesanan.
Permukaan: tidak ada putaran, retakan atau jahitan memanjang; penyelesaian akhir berdasarkan permintaan.
Kepadatan: 19,25 g/cm3 untuk tungsten murni, 17,0 hingga 18,5 g/cm3 untuk paduan berat, 13,9 hingga 15,1 g/cm3 untuk karbida.
Dokumen: sertifikat analisis, laporan kekerasan dan kepadatan, dan gaya koersif atau data saturasi magnetik untuk kadar karbida.
Cara Memilih Batang yang Tepat
Bekerja dari kondisi layanan dan bukan dari nama kelas. Jika batang harus bertahan pada suhu di atas sekitar 1500 derajat dalam ruang hampa atau gas inert, hanya tungsten murni yang dapat melakukannya. Jika persyaratannya adalah massa, redaman radiasi, atau redaman pada suhu sedang, paduan berat tungsten memberikan kepadatan serupa dengan kemampuan mesin yang jauh lebih baik. Jika batang harus memotong atau menahan abrasi pada suhu kamar, grade karbida semen dari kelompok K, P atau M adalah jawaban yang tepat. Menyatakan atmosfer, suhu servis maksimum, dan tugas mekanis pada tahap penyelidikan menghilangkan sebagian besar risiko pemilihan yang salah.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
T: Apa perbedaan antara batang tungsten murni dan batang tungsten karbida?
Batang tungsten murni adalah-produk tahan api logam tunggal dengan titik leleh mendekati 3422 derajat . Batang tungsten karbida adalah komposit butiran tungsten karbida yang disemen dengan kobalt, disinter pada suhu lebih rendah dan dimaksudkan untuk tugas pemotongan dan keausan.
T: Mengapa batang paduan tungsten yang lebih berat lebih mudah dikerjakan daripada tungsten murni?
Pengikat nikel-besi atau nikel-tembaga yang ulet menyerap tekanan pada tepi perkakas, sehingga paduan berat dapat diputar dan digiling dengan perkakas karbida biasa, sedangkan tungsten murni rapuh dan biasanya digiling.
T: Permukaan akhir apa yang tersedia pada batang tungsten?
Batang swaged memiliki permukaan swaged yang halus untuk diameter 3 mm ke atas, ukuran yang lebih kecil memiliki permukaan yang ditarik, dan penggilingan tanpa pusat tersedia untuk toleransi yang ketat dan penyelesaian akhir yang terkontrol.
T: Tingkat elektroda batang tungsten murni manakah yang harus digunakan untuk pengelasan?
Pilihannya mengikuti AWS A5.12 dan ISO 6848: EWP untuk pekerjaan arus bolak-balik pada aluminium dan magnesium, dan nilai doping oksida EWTh, EWLa, EWCe, atau EWZr yang memerlukan busur yang lebih stabil dan masa pakai elektroda yang lebih lama.
T: Bagaimana kandungan kobalt pada batang karbida diverifikasi?
Dengan pengukuran saturasi magnetik disertai sertifikat analisis, dengan gaya koersif digunakan sebagai indikator ukuran butir. Keduanya merupakan barang standar-dalam cek.
T: Dapatkah batang tungsten disuplai dalam potongan panjang?
Ya. Panjang lurus acak adalah standar, dan panjang potongan sesuai toleransi yang ditentukan diproduksi sesuai pesanan bersama dengan fabrikasi khusus.