TUNGSTÈNE
Ramisa Sas traite des demi-produits en Tungstène (Wolfram) et dans ses principaux alliages. Nous fournissons du matériau sur spécification pour l'industrie, des demi-produits standard aux pièces sur plan.
Fil en couronne, fil sur bobines
Barres rondes, barres carrées, barrettes, cylindres
Plats, feuilles, bandes, tôles, plaques et plaquettes
Tubes ronds, tubes carrés, tubes sur plan, tubes sans soudure, tubes soudés, raccords
Électrodes, fil de soudage
Éléments de fixation, vis, boulons, écrous, disques
Mailles et grilles métalliques, pièces et composants sur plan (tournés ou usinés CAO), pièces forgées
GAMME DE PRODUITS TUNGSTÈNE
Demi-produits en tungstène
Anodes de tungstène
Anodes de tungstène sur plan
Carbure de tungstène
Fil de tungstène sur bobine
Fil épais de tungstène
Aiguilles en tungstène W 99,95% électropolies diam. 0,5 (+/-0,01) x 23 (+/-0,1) mm
Barrettes de tungstène
Barrettes rondes de tungstène W 99.95 % diamètre 1 mm; 1,5 mm; 2 mm; 2,5 mm; 3 mm
Barres de tungstène
Plats de tungstène
Fil soudé de tungstène
Feuilles de tungstène
Bandes de tungstène
Tôles de tungstène
Tôle de tungstène 0,5 x 100 x 100
Tubes de tungstène
Filaments de tungstène
Vis et écrous de tungstène
Composants de tungstène sur plan
Pièces de tungstène sur plan
Pièces en tungstène W99,95% - Dim. 2 x 24 x 24 mm + 10 x 24 x 24 mm + 68 x 24 x 24 mm
Plaquettes de tungstène 99,95% sur plan
Barrettes de carbure de tungstène diam. 6x330 mm rectifiées h5
Fil de tungstène pour laine de verre
Fil de tungstène
Barres rondes de tungstène W99,95% diam. 16x200 mm
Barres rondes de tungstène W99,95% diam. 16x35 mm
Barrette de tungstène 6 x 6 x 500 mm
Électrodes de tungstène en fils et barres
Petites électrodes de tungstène W 99,95
Disques de tungstène
Oxyde de tungstène bleu
Oxyde de tungstène jaune
Poudre de tungstène
Conseil et conception. Ramisa peut proposer conseil et conception pour pièces finies et usinage en tungstène.
ALLIAGES DE TUNGSTÈNE
Ramisa fournit tous les principaux alliages à base de Tungstène (Wolfram).
WLa (Tungstène-Lanthane), WRe (Tungstène-Rhénium), WCu (Tungstène-Cuivre), WNiCu (Tungstène-Nickel-Cuivre), WNiFe (Tungstène-Nickel-Fer) et métal dur.
Cuivre-Tungstène (CuW)
Dureté et résistance à l'usure du tungstène combinées à la conductivité du cuivre. Électrodes d'érosion, contacts, tôles et barres.
Argent-Tungstène (AgW)
Matériau pour contacts électriques à très forts courants de commutation : interrupteurs de puissance, interrupteurs de courant, interrupteurs de mise à la terre.
Rhénium-Tungstène (WRe)
Ductilité et résistance à la chaleur supérieures au tungstène pur. Thermocouples à haute température, filaments, anodes de tubes à rayons X.
HISTOIRE ET PROPRIÉTÉS CHIMIQUES
Numéro atomique 74
Poids atomique 183,85
Température de fusion 3410 ±20 °C
Température d'ébullition 5660 °C
Densité 19,3 g/cm3 à 20 °C
Le tungstène ou Wolfram est un métal très lourd ; il se présente comme une poudre grise ou comme un métal blanc brillant. Il a le point d'ébullition et de fusion le plus élevé de tous les métaux, un faible coefficient de dilatation thermique, une haute résistance à la traction à hautes températures, une haute résistance à la corrosion et aux attaques chimiques à température ambiante et une conductivité très élevée. Il est extrait principalement de la wolframite (fer et scheelite, (FeMn) WO 4) et de la scheelite (CaWO4). Les plus grandes réserves de matières premières se trouvent en Chine, avec d'autres gisements dans les pays de la CEI, en Autriche, en Australie, en Corée, en Bolivie, en Malaisie, etc. Environ 70 % du métal est utilisé comme durcisseur (carbure de tungstène), alliages de tungstène et tungstène pur, environ 10-25 % comme élément d'alliage dans les produits sidérurgiques et le reste comme produits chimiques à base de tungstène ou autres produits chimiques.
Le nom dérive du suédois et signifie pierre lourde, nom initialement attribué à son minerai la scheelite (du chimiste suédois Scheele). L'acide tungstique fut isolé dès le milieu des années 1700 ; en 1781 Tobern Bergman soutint qu'il serait possible d'obtenir le métal à partir de l'acide, sans toutefois pouvoir le démontrer. Dans les mêmes années, deux chimistes espagnols, les frères d'Elhuyar, obtinrent le même acide à partir de la wolframite. Le premier métal obtenu par réduction de l'acide fut produit en 1783 à partir d'une wolframite du Zinnwald. En 1785, Rudolf Erich Raspe, entre autres auteur des « Aventures du Baron de Münchhausen », démontra que le métal obtenu à partir de la scheelite est identique à celui obtenu à partir de la wolframite et que ce métal avait un pouvoir durcissant sur l'acier.
Propriétés chimiques du Tungstène ou Wolfram
Le tungstène a une résistance remarquable à la corrosion de nombreux acides. Il est résistant à l'acide fluorhydrique et à l'acide chlorhydrique et n'est que légèrement attaqué par l'acide chlorhydrique chaud et par l'acide sulfurique. L'acide nitrique et l'eau régale n'attaquent que légèrement le tungstène, tandis que des solutions d'acide fluorhydrique et d'acide nitrique peuvent dissoudre rapidement le matériau.
Le tungstène est stable en solution alcaline, à condition qu'elle ne contienne pas d'agents oxydants. La soude caustique liquéfiée attaque fortement le tungstène en présence d'agents oxydants.
Le tungstène est en outre attaqué par le fluor à température ambiante, par le chlore à une température de 250 °C (523K) et par le brome et l'iode autour de 500 °C (773 K).
Le tungstène a une résistance remarquable à la corrosion par de nombreux métaux fondus.
CARACTÉRISTIQUES, APPLICATIONS ET USINAGE
point de fusion très élevé
densité très élevée et bonne résistance à la corrosion dans de nombreux acides, alcalis et métaux fondus
à partir de 500 °C oxydation rapide à l'air et à partir de 800 °C sublimation de l'oxyde de tungstène
sous vide ou gaz inerte, résistant à des températures exceptionnellement élevées
Il est utilisé sous forme de tungstène pur, d'alliages de tungstène et de matériaux composites de tungstène pour : lampes à incandescence, filaments, anodes pour tubes à rayons X, contacts d'interrupteurs électriques, conducteurs de chaleur, blindages, électrodes d'érosion, électrodes de soudage, outils de soudage par friction-malaxage, thermocouples, porte-outils.
Usinage du Tungstène ou Wolfram
Formage et estampage. Le tungstène peut être plié, cintré, formé, filé, tourné à flux, cisaillé, estampé, perforé et riveté. Le tungstène est un métal fort, dur et sensible aux criques, généralement fragile à température ambiante. Il nécessite un usinage particulier et une attention plus grande que la plupart des métaux et alliages.
La règle la plus importante à retenir lorsqu'on travaille le tungstène est qu'il doit être formé ou coupé à des températures bien au-dessus de sa température de transition. Le non-respect de cette règle conduit généralement à des pièces criquées ou laminées. Il faudrait s'assurer que le métal reste à cette température pendant tout le processus de formage. L'utilisation d'outils froids qui refroidissent rapidement le métal peut être aussi nuisible que le non-préchauffage du matériau.
Les règles de base suivantes s'appliquent à presque toutes les techniques de production :
Le tungstène devrait être produit à une température supérieure à celle de transition.
Le tungstène ne doit pas être chauffé à une température de cristallisation supérieure à la sienne, à moins que la structure fragile qui en résulte soit sans conséquences.
Le tungstène est un matériau sensible au cisaillement. Il est de bonne pratique d'éliminer toutes les tensions avant la production.
Le tungstène a des propriétés directionnelles liées au sens de laminage. Quand c'est possible, les courbes devraient être faites perpendiculairement au sens de laminage de la tôle.
Les arêtes coupées devraient toujours être maintenues affûtées, et les ébavurages devraient être les plus faibles possibles.
Les rayons de courbure devraient être les plus amples possibles.
Soudage. Le soudage du tungstène avec du tungstène ou avec d'autres métaux devrait être entrepris avec prudence et en tenant compte des limitations inhérentes. Le tungstène peut être soudé au tungstène. Cependant, la soudure résultante est toujours recristallisée et donc fragile. Même l'utilisation de barres d'apport W/Re n'élimine pas la fragilité du métal adjacent à la zone affectée par la chaleur.
Dans les soudures où il ne doit pas y avoir de fissures étroites, mais où de bonnes résistances mécaniques à haute température sont requises, l'utilisation de rivets de tungstène ou de tantale s'est révélée très satisfaisante. Les rivets de tantale, qui ne sont pas plus résistants que ceux de tungstène, sont beaucoup plus faciles à insérer. Les rivets de tungstène demandent plus d'habileté d'insertion, mais sont plus satisfaisants.
Si des pièces de tungstène qui ne nécessitent pas d'exposition à des températures très élevées doivent être assemblées, le brasage est préférable au soudage. Tant que le matériau brasé a un point de fusion inférieur à la température de recristallisation du tungstène (inférieur à 2200°F), la fragilisation peut être évitée. Des alliages de cuivre ou d'argent contenant de petites proportions de nickel ou de fer conviennent à ces applications.
Usinage et meulage. Le tungstène peut être usiné par meulage, fraisage ou perçage. Pour les pièces épaisses, un léger préchauffage de la pièce à 400°F est parfois utile, sinon on utilise une huile fortement chlorée comme le trichloréthylène.
En utilisant un outil de type carbure C-2, la géométrie suggérée est : angle de côté 10° ; angle de coupe de 3° jusqu'à 10° ; angle de dépouille arrière 0° ; angle de dépouille inférieur de 3° jusqu'à 5° ; rayon avant de 1/32'' jusqu'à 1/16'' ; vitesse de coupe de 100 à 200 RPM.
La mise en forme finale des pièces de tungstène est fréquemment faite par meulage. Comme le tungstène est dur et fragile, le contrôle de surface peut être un problème si un réfrigérant adéquat n'est pas utilisé. Un réfrigérant de type émulsion huileuse est recommandé.
Traitements de surface. La surface du tungstène peut être nettoyée avec des traitements chimiques utilisant des solutions alcalines aqueuses ou de la soude caustique mélangée avec du nitrate de sodium. Le polissage électrochimique du tungstène peut être réalisé en solution alcaline aqueuse contenant des oxydants, avec le revêtement de tungstène comme anodes.
NORMES DE RÉFÉRENCE
ASTM B760 — plaques, tôles et feuilles de tungstène
ASTM F288 — fil de tungstène pour dispositifs électroniques et éclairages
ASTM F73 — fils tungstène-rhénium pour dispositifs électroniques et éclairages
ASTM E696 — fils tungstène-rhénium pour thermocouples
ASTM F269 — détermination de la flexion du fil de tungstène
ASTM B702 — tungstène-cuivre, matériaux de contact
ASTM B631 — argent-tungstène, matériaux de contact électrique
ASTM B777 — métaux lourds de tungstène
