نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر

نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر

آلیاژهای سنگین تنگستن: تاریخچه‌ای مختصر، کاربردهای صنعتی و فرایندهای ساخت

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان
دانشکده مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر
10.22060/mej.2026.25944.7985
چکیده
تنگستن، فلزی راهبردی بوده که با دارا بودن مجموعه‌ای از خواص منحصر به فرد، جایگاه بی‌بدیلی در کاربردهای مهندسی و صنعتی پیدا کرده است. مصرف و استفاده از این فلز با پا به عرصه گذاشتن آلیاژهای سنگین تنگستن که در حقیقت کامپوزیت‌های فلز-فلز دوجزئی (ذرات تنگستن+همگیر) هستند، گسترده‌تر شد. قدمت آلیاژهای سنگین تنگستن به 90 سال می‌رسد. حوزه‌های کاربردی آلیاژهای سنگین از صنایع حساسی نظیر دفاع و مهمات‌سازی، هوافضا، کشتی‌سازی، خودروسازی مسابقه‌ای، انرژی، پرتوزایی و پرتوپزشکی، تا صنایع دیگر مانند رایانه، تزریق پلاستیک و دایکاست، ماشین‌ابزار، ساعت‌سازی و لوازم ورزشی را در بر می‌گیرد. به دلیل نقطۀ ذوب بسیار بالای تنگستن، روش‌های مبتنی بر پودر برای ساخت این قطعات به کار گرفته می‌شود. متداول‌ترین فرایند ساخت صنعتی، متالورژی پودر معمول (پرس-و-تف‌جوشی) بوده و پس از آن قالب‌گیری با تزریق پودر می‌باشد. آلیاژهای سنگین تجاری که جزو سیستم‌های W–Ni–Cu، W–Ni–Fe و W–Ni–Co هستند، معمولاً در دمای حدود °C 1500 تف‌جوشی فاز مایع می‌شوند. پرکاربردترین سیستم، W–Ni–Fe می‌باشد. به دلیل اهمیت از هر دو جنبۀ علمی و فناوری، در طول سالیان متمادی توجه زیادی به آلیاژهای سنگین جلب شده است. در مقالة پیش رو، تلاش شده تا ضمن معرفی فلز تنگستن و آلیاژهای سنگین تنگستن، تاریخچه مختصری از توسعة آلیاژهای سنگین تجاری ارائه گردد و نگاهی به کاربردهای صنعتی و فرایندهای ساخت این دسته از مواد پیشرفته انداخته شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Tungsten Heavy Alloys: A Brief History, Industrial Applications, and Manufacturing Processes

نویسندگان English

Alireza Ebrahimi
Reza Rahmany-Gorji
Nader Parvin
Department of Materials and Metallurgical Engineering, Amirkabir University of Technology
چکیده English

Tungsten is a strategic metal that has found an irreplaceable position in engineering and industrial applications due to its unique combination of properties. The consumption and use of this metal became more widespread with the advent of tungsten heavy alloys, which are actually two-component metal-metal composites (tungsten particles+binder). Tungsten heavy alloys date back 90 years. The application areas of heavy alloys range from critical industries such as defense and ordnance, aerospace, shipbuilding, racing cars, energy, radiation and nuclear medicine, to other industries such as computers, plastic injection and die casting, machine tools, watchmaking, and sporting goods. Because of the very high melting point of tungsten, powder-based techniques are used to manufacture these parts. The most common industrial manufacturing process is conventional powder metallurgy (press-and-sinter), followed by powder injection molding. Commercial heavy alloys of the W–Ni–Cu, W–Ni–Fe, and W–Ni–Co systems usually liquid-phase sinter at temperatures of about 1500 °C. The W–Ni–Fe system is the most widely used one. Due to their significance from both scientific and technological perspectives, heavy alloys have attracted considerable attention over the years. In the present article, an attempt has been made to introduce tungsten metal and tungsten heavy alloys, to give a brief history of the development of commercial heavy alloys, and to provide an overview of the industrial applications and manufacturing processes of this class of advanced materials.

کلیدواژه‌ها English

Tungsten
Powder Metallurgy
Powder Injection Molding
Additive Manufacturing
Liquid-Phase Sintering

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 10 آبان 1405