Wolfram gilt im Allgemeinen als spröde bei niedrigen Temperaturen, aber sein Verhalten bei hohen Temperaturen ist komplexer.
Bei erhöhten Temperaturen kann Wolfram eine verbesserte Duktilität aufweisen, insbesondere wenn es sich in reinem Zustand befindet oder bestimmte Bedingungen erfüllt sind.
Unter bestimmten Bedingungen kann es jedoch auch spröde werden, z. B. wenn es unrein ist oder einer oxidierenden Umgebung ausgesetzt wird.
4 wichtige zu berücksichtigende Faktoren
1. Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen
Wolfram ist bei niedrigen Temperaturen spröde, da es eine hohe Übergangstemperatur von duktil zu spröde (DBTT) hat, die normalerweise über Raumtemperatur liegt.
Diese Eigenschaft macht Wolfram schwierig zu bearbeiten oder zu fertigen bei Raumtemperatur oder niedrigeren Temperaturen.
Reines Wolfram ist schwer zu bearbeiten und kann nicht ohne weiteres zu Rohren gezogen oder extrudiert werden, vor allem wegen seiner Sprödigkeit bei diesen Temperaturen.
2. Duktilität bei hohen Temperaturen
Bei höheren Temperaturen ändert sich das Verhalten von Wolfram erheblich.
Oberhalb seiner DBTT wird Wolfram duktiler und lässt sich leichter formen und bearbeiten.
Dies gilt insbesondere für Wolframdraht, dessen Formbarkeit durch die Wärmezufuhr verbessert wird.
Wolfram behält seine Festigkeit auch bei höheren Temperaturen bei und wird aufgrund seines hohen Schmelzpunkts und seiner Oxidations- und Kriechbeständigkeit in Heizelementen bis zu sehr hohen Temperaturen verwendet.
3. Einfluss von Verunreinigungen und Oxidation
Trotz seiner Duktilität bei hohen Temperaturen kann Wolfram spröde werden, wenn es nicht rein ist oder wenn es oxidierenden Bedingungen ausgesetzt wird.
Wolfram oxidiert an der Luft bei Temperaturen über 1200 °C schnell, was zu Versprödung und Versagen führen kann.
Dies erfordert die Verwendung von Schutzatmosphären oder Vakuumbedingungen beim Betrieb von Wolfram bei hohen Temperaturen, um eine Oxidation zu verhindern und seine mechanische Integrität zu erhalten.
4. Legierung und Wärmebehandlung
Die mechanischen Eigenschaften von Wolfram, einschließlich seiner Duktilität und Sprödigkeit, können durch Legieren und Wärmebehandlung verändert werden.
Das Hinzufügen von Elementen wie Cer oder Lanthan kann die Kriechfestigkeit und die mechanischen Eigenschaften insgesamt verbessern.
Metallbearbeitung und Legierung können auch die DBTT reduzieren, wodurch Wolfram bei niedrigeren Temperaturen weniger spröde wird.
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