使用钨的主要缺点是在低温下延展性和脆性较差,因此难以加工和制造。由于钨的韧性-脆性转变温度通常高于室温,因此这一问题尤为突出。
解释:
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加工困难: 纯钨硬度极高,熔点也高,因此很难加工。用于加工其他硬质材料(如碳化钨)的传统金刚石工具对纯钨无效,因为材料会压实到金刚石之间的空隙中,这种情况被称为 "负载"。这种情况会导致切割工具无法有效切割。此外,纯钨不能在心轴上拉伸或挤压成管状,使其制造工艺更加复杂。
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低温脆性: 钨的延展性较差,在低于韧性-脆性转变温度时会变得非常脆。这一特性使钨在温度不会显著升高的典型工业环境中具有挑战性。这种脆性会导致材料在成型或加工过程中失效,因此必须小心控制温度和制造技术。
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对杂质敏感: 当钨不纯或被其他材料污染时,钨也会变脆,难以加工。这种对杂质的敏感性要求小心处理和加工,以保持其结构的完整性。此外,钨在高温下会在空气中氧化,这就需要在焊接过程中使用保护气体或还原气氛,以防止材料降解。
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复杂的制造工艺: 钨产品(尤其是细丝和大棒)的生产涉及复杂的多道工序,包括压制、烧结、锻造、反复拉伸和退火。这些工序不仅耗时,而且需要精确控制温度和压力,增加了钨部件制造的总体成本和复杂性。
总之,虽然钨具有许多理想的特性,如熔点高、抗氧化和硬度极高,但其延展性差、低温脆性大,加上制造工艺复杂,给钨的使用和应用带来了巨大挑战。要想有效利用钨的优势,必须对这些因素进行仔细管理。
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