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“性格顽强的硬汉子”——钨
作者:王娜    文章来源:本站原创    更新时间:2009-9-16 9:49:41

“性格顽强的硬汉子”——钨

“性格顽强的硬汉子”——钨

在人类漫长的发展长河中。金属可谓是我们文明的见证者。铜是最早被人类发现和应用的金属。早在4000多年以前,我国劳动人民就已经使用铜了。跟铜几乎同时被发现的金属是锡,古代使用的青铜,就是铜和锡的合金。铅的发现比铜和锡稍晚一点。公元前1600年左右,铅已经成为一种常见常用的金属。我国在股代末年,就已经成为炼铅的了。时至今日,金属王国还一直在“招兵买马”,在不断的壮大中。

其中有一类比较特殊的金属,被称为稀有金属。那为什么要把这么一大批金属称为稀有金属呢?其实要说在自然界里的蕴藏量,不少稀有金属还真不“稀有”。举个例子说,钛是一种稀有金属,它在地壳里的含量,比铅锌铜锡等还多,在金属王国中,它仅次于铝、铁、钙、钠、钾、镁而排行第七。稀有金属这个名称的由来,固然是因为某些金属确实“稀有”,但最方根的一点,是它们被人们发现的时间和在工业技术上得到应用的时间,要比其他金属晚得多。

钨就是属于稀有金属中稀有高熔点金属的一种,这类稀有高熔点金属的主要特点是“性格顽强”,熔点很高。钨的熔点高达3410℃,比自然界里哪一种金属元素的熔点都要高。而它的同伴如钼、铌、锆、钒、铼等等,一个个的都是身手不凡,其中最容易的就是钛了,可它的熔点还在1660℃。比所谓“真金不怕火炼”的黄金的熔点还要高600℃。

钨还是金属材料中的“硬度之王”,因为它具有很高的硬度和很强的抗腐蚀能力,这也是稀有高熔点金属的第二个特点。钨跟碳氯硼硅等元素相结合,能够生成非常坚硬非常难熔的化合物,它是金属中斯瓦辛格式的“硬汉”,简直是所向无敌。

1864年,英国人罗伯特●马谢特第一次将5%的钨作为一种合金元素回到钢中。这种钢在加热到发红时,不但能保持原有硬度,而且还能增加硬度,人们称之为“马谢特自硬钢”。用这种钢制成的刀具可使金属的切削速度增加50%,即每分钟可切削7.5米,而不是原来的5米。

这时,人们想:是否可以便切削速度再增加呢?结果发现钢已经无能为力了,就是再加钨也无济于事。那么,这是不是就意味着切削速度真的达到了极限,再也不能更快了呢?

面对高速切削所产生的高温的挑战,我们的“耐高温强者”钨面无难色,大显身手。1907年,一种以钨铬和钴为基础的合金——“斯特利”硬质合金研制成功了。这种合金标志着现代硬质合金发展的开端,保证了更高速切削的实现,今天,这种合金已达到每分钟2000米这样惊人的切削速度。

现代的超硬质合金是由碳化钨和一些其他元素的碳化物用烧结方法生产的,合金中还含有钴这样的胶合颗粒。这种烧结的材料称作金属陶瓷合金,它的硬度即使在1000℃的高温下也不会降低,因此可以进行高速切削加工。碳化钨制品的硬度非常高,如果你想用锉刀来锉断它,那碳化钨制品不会断,断的将是锉刀自己。

不仅如此,钨还有“光明使者”的称号,它被用做照明光源的灯丝,像普通的灯泡、台灯、壁灯、舞台、路灯、车灯等等,你能置身于五光十色的灯彩中,是钨丝起到了举足轻重的作用。

除此之外,钨还素有“最佳合作伙伴”之称,当它和其他的伙伴结合一起时,就能发挥更神奇的作用。钨—铼族合金具有优良的低温延展性和高温强度,除了应用在宇宙飞船中的高温部位和核反应堆的容颜系统中,也用作真空炉和涡轮机施应器燃烧室中的热电偶,尤其适用于在高湿度和腐蚀性环境中使用的电触点。

与钨相比,像铌和钽这样的难熔金属具有好的展性,但高温抗拉和抗蠕变不高。在这些金属中加入钨后,高温性能便得以改善。它们可用于高温燃气涡轮机叶片,用于火箭喷嘴火焰挡板和宇航方面的其他零件,用于某些用途的X射线靶,用于防化学管路或作严重腐蚀条件下的容器。

钨的用途虽然如此广泛,但它的潜力还很巨大,应用前景也十分广阔,只要我们人类继续努力开发它的长处,这位硬汉会有更大的空间去大展宏图。

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