Copyright 2014 PLANSEE SE
All rights reserved.

Cool, wenn es heiß wird: Wolfram.

Sie finden Wolfram überall dort, wo's heiß hergeht. Denn wenn es um Hitzebeständigkeit geht, kann kein Metall mit Wolfram mithalten. Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle und somit auch die höchsten Anwendungstemperaturen. Auch sein sehr geringer thermischer Ausdehnungskoeffizient und seine hohe Formbeständigkeit sind einzigartig.    Wolframpulver


Wolfram ist nahezu unverwüstlich. Wir machen aus diesem Werkstoff etwa Hochtemperaturofenbauteile, Lampenbauteile und Komponenten für die Medizin- und Dünnschichttechnik.

 

 

Garantiert rein.

Sie wollen richtig gute Qualität? Dann brauchen Sie uns. Wir produzieren unsere Wolframprodukte vom Metallpulver bis zum fertigen Produkt selbst. Als Ausgangsmaterial verwenden wir nur reinstes Wolframoxid. So garantieren wir Ihnen eine sehr hohe Materialreinheit. Überzeugen Sie sich selbst.

  Spezifikation von W

 

Springen Sie direkt zum gewünschten Thema.

Einsatzgebiete

Legierungen

  W-NS, WVM, WVMW/S-WVMW, WC20, WL, WL-S, WLZWT, WRe, WCu,

Eigenschaften

  Thermophysikalische EigenschaftenMechanische Eigenschaften, Chemische Beständigkeit

Vorkommen und Aufbereitung
Pulvermetallurgie

Talent auf speziellen Gebieten.

So einzigartig seine Eigenschaften, so speziell sind die industriellen Anwendungen unseres Wolframs. Drei davon möchten wir Ihnen kurz vorstellen:

 

Hervorragende Kriechbeständigkeit und hohe Reinheit.

Unser Wolfram macht als Schmelz- und Erstarrungsgefäß in der Saphireinkristallzucht eine richtig gute Figur. Seine hohe Reinheit verhindert jegliche Verunreinigung des Saphireinkristalls und seine gute Kriechbeständigkeit garantiert eine gleichbleibende Form. Selbst die höchsten Temperaturen beeinflussen das Ergebnis des Prozesses nicht.

Wolfram Tiegel

 

Wolfram Sputtertarget

Hohe Reinheit und gute elektrische Leitfähigkeit.

Der niedrigste thermische Ausdehnungskoeffizient aller Metalle und eine gute elektrische Leitfähigkeit machen Wolfram zum perfekten Werkstoff für dünne Schichten. Die gute elektrische Leitfähigkeit und geringe Diffusivität zu benachbarten Schichten machen Wolfram zu einem wichtigen Bestandteil in Dünnfilmtransitoren, wie sie in TFT-LCD Bildschirmen zum Einsatz kommen. Das Beschichtungsmaterial in Form von Sputtertargets mit höchster Reinheit bekommen Sie selbstverständlich bei uns. Kein anderer Hersteller kann Wolframtargets in größeren Formaten liefern.

 

Lange Lebensdauer und höchster Schmelzpunkt.

Mit ihrer hohen Lebensdauer bei höchsten Temperaturen halten unsere Schmelztiegel und Dornstangen aus Wolfram selbst Quarzglasschmelzen mühelos stand. Durch die hohe Reinheit unseres Wolframs verhindern wir zuverlässig Blasenbildung und Verfärbungen der Quarzschmelze.

Wolfram Dornstagen

   

Reines Wolfram oder lieber eine Legierung?
Sie haben die Wahl.

 

Zum Inhaltsverzeichnis

Wir bereiten unser Wolfram auf seinen speziellen Einsatz optimal vor. Folgende Eigenschaften definieren wir durch verschiedene Legierungszusätze:

 

  • Physikalische Eigenschaften (z. B. Schmelzpunkt, Dampfdruck, Dichte, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung, Wärmekapazität, Elektronenaustrittsarbeit)
  • Mechanische Eigenschaften (z. B. Festigkeit, Bruchverhalten, Kriechverhalten, Duktilität)
  • Chemische Eigenschaften (Korrosionsbeständigkeit, Ätzverhalten)
  • Bearbeitbarkeit (spanabhebende Bearbeitung, Verformungsverhalten, Schweißeignung)
  • Mikrostruktur und Rekristallisationsverhalten (Rekristallisationstemperatur, Versprödungsneigung, Alterungseffekte)

 

Doch damit nicht genug: Auch durch maßgeschneiderte Herstellprozesse können wir die Eigenschaften von Wolfram in weiten Bereichen variieren. Das Ergebnis: Wolframlegierungen mit unterschiedlichen Eigenschaftsprofilen, die genau auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten sind.

Werkstoffbezeichnung

Chemische Zusammensetzung

(Gewichtsprozent)

W (rein) > 99,97 % W
W-NS 60 - 65 ppm K
WVM 30 - 70 ppm K
WVMW 15 - 40 ppm K
S-WVMW 15 - 40 ppm K
WC WC20 2,0 % CeO2
WL WL10 1,0 % La2O3
WL15 1,5 % La2O3
WL20 2,0 % La2O3
WL-S 1,0 % La2O3
WLZ

2,5 % La2O3 / 0,07 % ZrO2

WT WT20 2,0 % ThO2
WVMT10 30 - 70 ppm K / 1,0 % ThO2
WVMWT 5 - 30 ppm K / 2,0 % ThO2
WRe WRe5 5,0 % Re
WRe26 26,0 % Re
WCu 10 - 40 % Cu

W-Schwermetall Legierungen
mit hoher Dichte

DENSIMET® 1,5 % - 10 % Ni, Fe, Mo
INERMET® 5 % - 9,8 % Ni, Cu
DENAL® 2,5 % - 10 % Ni, Fe, Co

W-NS (Wolfram-Non Sag).

Zum Inhaltsverzeichnis

Wir dotieren Wolfram mit 60 bis 65 ppm Kalium und verformen das Material zu Drahtprodukten mit einem längsgestreckten Stapelgefüge. Dieses Gefüge verleiht dem Material exzellente Hochtemperatureigenschaften wie eine gute Kriechbeständigkeit und Formstabilität. Durch spezielle Fertigungsschritte ist W-NS höher belastbar als WVM.

  Wolfram Glühwendel

WVM (Wolfram-Vacuum-Metallizing).

 

WVM ist reines Wolfram mit kleinsten Mengen Kalium dotiert. Unser WVM wird überwiegend in Stab- und Drahtform angeboten und wird als Verdampferwendeln oder Glühdraht eingesetzt. Aber auch der Einsatz als Blech in Form eines Verdampferschiffchens ist möglich. Durch die Dotierung sowie das Zusammenspiel mit starker orientierungsabhängiger Verformung stellt sich ein Stapelgefüge ein, welches eine erhöhte Formstabilität bei hohen Temperaturen bewirkt.   Wolfram Verdampferschiffchen 

WVMW / S-WVMW (WVM-Wolfram).

WVMW und S-WVMW wurden als Anodenmaterial für Kurzlichtbogenlampen für Durchmesser größer 15 mm entwickelt. Für die beiden Werkstoffe verwenden wird reines Wolfram und dopen es mit Aluminium-Kalium-Silikat. S-WVMW eignet sich besonders für Stabdurchmesser von über 30 mm. Durch unser spezielles Herstellverfahren für S-WVMW erreichen wir hohe Dichten bis ins Stabzentrum.   WVM-Wolfram Anode

WC20 (Wolfram-Ceroxid).

Zum Inhaltsverzeichnis

Wer braucht schon Thorium, wenn er WC20 hat? WC20 ist unsere nicht radioaktive Werkstoffvariante und die optimale Alternative zu WT20. Sie ist als Schweißelektrodenwerkstoff im Einsatz. Wir legieren Wolfram mit zwei Gewichtsprozent Ceroxid und erzielen dadurch einen Werkstoff mit einer geringeren Elektronenaustrittsarbeit, einem besseren Zündverhalten und höheren Standzeiten als reines Wolfram.

  Schweißelektroden aus Wolfram 

WL (Wolfram-Lanthanoxid).

Unser Wolfram legieren wir mit 1, 1,5 oder 2,0 Gewichtsprozent Lanthanoxid (La2O3) und verbessern so die Kriechbeständigkeit und erhöhen die Rekristallisationstemperatur. Zudem lässt sich unser WL mit seinen fein verteilten Oxidpartikeln im Gefüge leichter mechanisch bearbeiten. Die Elektronenaustrittsarbeit von Wolfram-Lanthanoxid ist deutlich geringer als bei reinem Wolfram. Damit ist WL ein begehrter Werkstoff für Ionenquellen, Lampenelektroden und Schweißelektroden.  

 Ionenimplanter Teile aus Wolfram

WL-S (Wolfram Lanthanoxid-Stem).

Dieses besondere WL gibt es speziell für den Schaft (Haltestab) in Hochdruck-Entladungslampen. Mit speziellen Herstellverfahren machen wir das Gefüge feinkörniger als bei Wolfram-Lanthanoxid in Standardqualität. Durch dieses besondere Gefüge ist die Bruchfestigkeit auch nach hohen thermischen Belastungen höher als bei WL und WVM in Standardqualität. WL-S ist daher der perfekte Werkstoff für Haltestäbe in Hochdruck-Entladungslampen. Der WL-S Haltestab muss Anode und Kathode exakt in der richtigen Position halten.

  Haltestab aus Wolfram

WLZ (Wolfram-Lanthanoxid-Zirkoniumoxid).

Zum Inhaltsverzeichnis

Wir legieren Wolfram mit Lanthanoxid und Zirkoniumoxid und erreichen so eine hohe Kriechfestigkeit bei gleichzeitig geringer Elektronenaustrittsarbeit. WLZ ist hervorragend als hochbelastete Kathode einsetzbar. WLZ zeigt die gleichen Zündeigenschaften wie unser WT20, ist jedoch nicht radioaktiv und in extremen Hochtemperaturbereichen noch stabil.   Kathode aus Wolfram

WT (Wolfram-Thoriumoxid).

Dieser Werkstoff wurde speziell für Lampen- und Schweißelektroden entwickelt. Wir legieren unser Wolfram mit 2 Gewichtsprozent ThO2 und erreichen somit eine geringere Elektronenaustrittsarbeit und eine verbesserte Warmfestigkeit. Für noch höhere Belastungen bei gleichen Anforderungen an die Elektronenaustrittsarbeit kommen WVMT10 und WVMWT zum Einsatz.

 

Kathode aus einer Wolframlegierung
Diese Werkstoffe zeichnen sich durch noch bessere Hochtemperatureigenschaften aus. Diese Werkstoffgruppe enthält Thoriumoxid und ist deshalb radioaktiv.

WRe (Wolfram-Rhenium).

Für mehr Duktilität und eine niedrigere Spröd-Duktil-Übergangstemperatur legieren wir Wolfram mit Rhenium. Zudem hat Wolfram-Rhenium eine höhere Rekristallisationstemperatur und eine höhere Kriechfestigkeit. WRe verwenden wir als Thermoelementmaterial für Einsätze bis über 2000 °C in den Standardzusammensetzungen WRe5 und WRe26. Das Material kommt auch in der Luft- und Raumfahrt zum Einsatz.    WRe Draht

WCu (Wolfram-Kupfer).

Zum Inhaltsverzeichnis

WCu-Verbundwerkstoffe bestehen aus einer porösen Wolframmatrix die mit 10 - 40 Gewichtsprozent Kupfer infiltriert ist. Wir setzen unser WCu vorzugsweise im Hochspannungsschalterbau (Markenname ELMET®) und als Erodierelektroden (Markenname SPARKAL®) ein. WCu hat eine geringe Abbrandneigung, eine gute elektrische Leitfähigkeit, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine geringe Wärmeausdehnung.

 

Unsere Wolfram-Kupfer-Verbundwerkstoffe kommen auch als Basisplatten und Hitzespreizer in Radarsystemen, in der Optoelektronik (Laserdioden, Fiberoptics) und in Hochfrequenz-Verstärkern zum Einsatz. Damit die thermischen Eigenschaften optimal zur Anwendung passen, stellen wir den Kupfergehalt dieser Werkstoffe gezielt ein.

   Wolfram-Kupfer Bauteile

Rundum gut. Werkstoffeigenschaften von Wolfram.

Zum Inhaltsverzeichnis

Wolfram zählt zu den hochschmelzenden Metallen (auch Refraktärmetalle genannt). Refraktärmetalle sind jene Metalle, die einen höheren Schmelzpunkt als Platin (1 772 °C) aufweisen. Bei hochschmelzenden Metallen ist die Bindungsenergie zwischen den einzelnen Atomen besonders hoch. Refraktärmetalle haben einen hohen Schmelzpunkt bei gleichzeitig niedrigem Dampfdruck, einen hohen Elastizitätsmodul und eine gute Warmfestigkeit. Auch der niedrige thermische Ausdehnungskoeffizient und die relativ hohe Dichte sind für Refraktärmetalle charakteristisch.

 

Wolfram besitzt den höchsten Schmelzpunkt von allen Metallen und auch sein Elastizitätsmodul ist enorm hoch. Generell sind die Eigenschaften mit denen von Molybdän vergleichbar. Die beiden Metalle stehen in derselben Gruppe im Periodensystem. Einige Eigenschaften von Wolfram sind - verglichen mit Molybdän - allerdings ausgeprägter.

 

Mit seinen besonderen thermischen Eigenschaften ist Wolfram selbst bei größter Hitze unverwüstlich. Überzeugen Sie sich selbst:

 

Eigenschaften
Ordnungszahl 74
Atommasse 183,85
Schmelzpunkt 3 420 °C / 3 693 K
Siedepunkt 5 900 °C / 6 173 K
Atomvolumen 1,59 · 10-29 [m3]
Dampfdruck

bei 1 800 °C

2 · 10-9 [Pa]
bei 2 200 °C 6 · 10-6 [Pa]
Dichte bei 20 °C (293 K) 19,3 [g/cm3]
Kristallstruktur kubisch-raumzentriert
Gitterkonstante 3,165 · 10-10 [m]
Härte bei 20 °C Spannungsarmgeglüht > 460 [HV30]
Rekristallisiert ~ 360 [HV30]
E-Modul bei 20 °C (293 K) 410 [GPa]
Poisson'sche Zahl 0,28
Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient bei 20 °C (293 K)

4,2 · 10-6 [m/(m·K)]

Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C (293 K) 164 [W/(m·K)]
Spezifische Wärme bei 20 °C (293 K)

0,13 [J/(g·K)]

Elektrische Leitfähigkeit bei 20 °C (293 K) 18 · 106 [1/Ω·m)]
Spezifischer elektrischer Widerstand bei 20 °C (293 K)

0,050 [(Ω·mm2)/m]

Schallgeschwindigkeit bei 20 °C (293 K) Longitudinalwelle 5 180 [m/s]
Transversalwelle 2 870 [m/s]
Elektronenaustrittsarbeit

4,54 [eV]

Einfangquerschnitt für thermische Neutronen 1,92 · 10-27 [m2]

 

Die Eigenschaften unseres Wolframs und die seiner Legierungen beeinflussen wir durch die Art und Menge der Legierungselemente sowie durch unseren Herstellprozess.

 

Hauptsächlich werden dotierte Wolfram Werkstoffe eingesetzt. In WVM und W-NS werden etwa geringe Mengen an Kalium zulegiert. Kalium beeinflusst die mechanischen Eigenschaften von Wolfram besonders bei hohen Temperaturen positiv. Die Legierungszusätze CeO2 und La2O3 sorgen für eine geringere Elektronenaustrittsarbeit und machen Wolfram fit für den Einsatz als Kathodenmaterial.

 

WRe und WCu sowie unsere Schwermetallsorten haben höhere Legierungsanteile bis zu 40 %. Sie werden deshalb Wolframlegierungen genannt. Rhenium legieren wir zu, um die Duktilität von Wolfram zu steigern. Kupfer erhöht die elektrische Leitfähigkeit des Werkstoffs. Unsere Schwermetallsorten können Sie aufgrund ihrer guten Verarbeitbarkeit für komplexe Geometrien einsetzen. Sie kommen etwa als Abschirmungsmaterial oder als Dämpfungs- und Absorptionskomponenten zum Einsatz.

Zum Inhaltsverzeichnis

 

Eigenschaft W W-NS

WVM

(S-)WVMW

WC20

Legierungsbestandteile

(in Gewichtsprozent)

99,97 % W 60 - 65 ppm K

30 - 70 ppm K

15 - 40 ppm K

2,0 % CeO2 

Wärmeleitfähigkeit ~ ~ ~ ~

Hochtemperaturfestigkeit, Kriechfestigkeit

~ ++ 

++

+

+
Rekristallisationstemperatur ~ ++ ++ +
Feinkörnigkeit ~ + + +
Duktilität ~ +

+

+
Bearbeitbarkeit/Verformbarkeit ~ + + ++
Elektronenaustrittsarbeit ~ ~ ~ --

 

 

 

Eigenschaft WL WL-S WLZ WT20

Legierungsbestandteile
(in Gewichtsprozent)

1,0 % La2O3
1,5 % La2O3

2,0 % La2O3

1,0 % La2O3 

2,5 % La2O3

0,07 % ZrO2 

2,0 % ThO2
Wärmeleitfähigkeit ~ ~ ~ ~

Hochtemperaturfestigkeit, Kriechfestigkeit

+ ++ ++ +
Rekristallisationstemperatur + ++ ++ +
Feinkörnigkeit +  ++ + +
Duktilität + + + +
Bearbeitbarkeit/Verformbarkeit ++  ++ + +
Elektronenaustrittsarbeit --  -- -- --

 

 

 

 

 

Eigenschaft

WVMT10

WVMWT

WRe WCu

DENSIMET®

INERMET®

DENAL®

Legierungsbestandteile
(in Gewichtsprozent)

5 - 70 ppm K

1,0 - 2,0 % ThO2

5 / 26 % Re 10 - 40 % Cu

1,5 - 10 % Ni, Fe, Mo

5 - 9,8 % Ni, Cu

2,5 - 10 % Ni, Fe, Co

Wärmeleitfähigkeit ~ - + -

Hochtemperaturfestigkeit, Kriechfestigkeit

++ + -- -
Rekristallisationstemperatur ++ +
Feinkörnigkeit + ~ +
Duktilität + ++ ++ ++
Bearbeitbarkeit/Verformbarkeit + + ++ ++
Elektronenaustrittsarbeit -- - - -

 

 

~ vergleichbar mit reinem W + größer als bei reinem W ++ viel größer als bei reinem W - geringer als bei reinem W -- viel geringer als bei reinem W

Thermophysikalische Eigenschaften.

Zum Inhaltsverzeichnis

Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt aller Refraktärmetalle, einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und eine relativ hohe Dichte. Die gute elektrische Leitfähigkeit und die ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit von Wolfram sind ebenfalls zu erwähnen. All diese Eigenschaften sind bei Wolfram ausgeprägter als bei Molybdän. Wolfram steht zwar in derselben Gruppe im Periodensystem, aber eine Periode tiefer als Molybdän.

 

Die thermophysikalischen Eigenschaften von Wolfram ändern sich mit der Temperatur. Die nachfolgenden Diagramme zeigen den Verlauf der wichtigsten Größen im Vergleich zu Molybdän:

 

Linearer thermischer Ausdehungskoeffizient Wolfram

 

Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient von Wolfram und Molybdän

 

 

 

Spezifische Wärmekapazität Wolfram

 

Wärmekapazität von Wolfram und Molybdän

 

 

Spezifischer elektrischer Widerstand Wolfram

 

Spezifischer elektrischer Widerstand von Wolfram und Molybdän

 

 

Wärmeleitfähigkeit Wolfram

 

Wärmeleitfähigkeit von Wolfram und Molybdän

Mechanische Eigenschaften.

Zum Inhaltsverzeichnis

Wir optimieren die Materialreinheit, bestimmen die Art und Menge der Legierungsbestandteile und verändern die Mikrostruktur von Wolfram durch Wärmebehandlung (Glühen) und gezielte Umformung. Das Resultat: maßgeschneiderte mechanische Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungen. Wolfram hat ähnliche mechanische Eigenschaften wie Molybdän. Wie bei Molybdän sind diese Eigenschaften abhängig von der Prüftemperatur. Wolfram hat mit 3 420 °C den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle. Die hohe Warmfestigkeit des Werkstoffs und sein hoher E-Modul ermöglichen die hohe Kriechfestigkeit von Wolfram.

 

Elastiztitätsmodul Wolfram

 

Elastizitätsmodul von Wolfram, aufgetragen über die Prüftemperatur, im Vergleich zu unseren anderen hochschmelzenden Metallen

 

Wolfram hat wie Molybdän ein kubisch-raumzentriertes Gitter und damit denselben charakteristischen Übergang von spröd zu duktil. Die Spröd-Duktil-Übergangstemperatur kann durch Verformung und Legieren zu niedrigeren Temperaturen verschoben werden. Mit zunehmendem Verformungsgrad steigt die Festigkeit an. Im Gegensatz zu anderen Metallen nimmt dabei aber auch die Duktilität zu. Um die Duktilität von Wolfram generell zu verbessern, wird hauptsächlich Rhenium zulegiert.

Doping
Dotieren kommt vom Lateinischen "dotare" und bedeutet "ausstatten". Dotieren wird in der Metallkunde als Einbringen von einem oder mehreren Legierungselementen im ppm-Bereich verstanden. Häufig verwendet man auch das Wort "Mikrolegieren". Der Legierungsgehalt beim Dotieren geht bis zu einigen Hundert ppm. Der Ausdruck ppm kommt vom englischen "parts per million" und bedeutet "Teile von einer Million", also 10-6.
Wenn Sie Wolfram bei hohen Temperaturen einsetzen wollen, sollten Sie auf die Rekristallisationstemperatur des Werkstoffs achten. Die mechanischen Eigenschaften wie Duktilität und Bruchzähigkeit nehmen mit steigendem Rekristallisationsgrad ab. Wird Wolfram mit kleinen Oxidteilchen (z. B. Lanthan- oder Ceroxid) dotiert, erhöhen sich die Rekristallisation und die Kriechfestigkeit des Werkstoffs. Doch damit nicht genug. Werden die Oxidteilchen durch Verformung zerkleinert, steigt die Rekristallisationstemperatur weiter an.

In der Tabelle sehen Sie Rekristallisationstemperaturen unserer Wolfram-Basiswerkstoffe bei unterschiedlichen Umformgraden:

 

Werkstoff Temperatur [°C] für 100 % Rekristallisation (Glühdauer 1 Stunde)

Umformgrad = 90 %

Umformgrad = 99,99 %
W (rein) 1 350 -
WVM - 2 000
WT20 1 450 2 400
WC20 1 550 2 600
WL10 1 500 2 500
WL15 1 550 2 600
W5Re 1 700 -
W26Re 1 750 -

 

Beim Bearbeiten von Wolfram ist Fingerspitzengefühl gefragt. Die spanlose Formgebung wie Biegen oder Abkanten muss generell über der Spröd-Duktil-Übergangstemperatur erfolgen. Sie ist bei Wolfram höher als bei Molybdän. Mit steigender Blechdicke müssen Sie die Anwärmtemperatur ebenfalls erhöhen. Bei Schneid- und Stanzarbeiten ist die nötige Anwärmtemperatur des Blechs höher als beim Abkanten. Die spanabhebende Bearbeitung von Wolfram ist nur sehr schwer möglich. Unsere Wolframlegierungen mit Ceroxid oder Lanthanoxid lassen sich vergleichsweise besser zerspanen. Der Werkzeugverschleiß ist dennoch sehr hoch und kann zu Ausbrüchen führen. Bei speziellen Fragen zum Thema mechanische Bearbeitung von Refraktärmetallen stehen wir Ihnen mit unserer langjährigen Erfahrung sehr gerne zur Verfügung.

Chemische Beständigkeit.

Zum Inhaltsverzeichnis

Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von unter 60 % ist Wolfram korrosionsbeständig. In feuchterer Luft bilden sich Anlauffarben aus. Sie sind aber weniger stark ausgeprägt als bei Molybdän. Glasschmelzen, Wasserstoff, Stickstoff, Edelgase, Metallschmelzen und Oxidkeramikschmelzen greifen auch bei sehr hohen Temperaturen Wolfram nur wenig an, wenn sie nicht zusätzlich Oxidationsmittel enthalten.

 

Nachstehende Tabelle zeigt das Korrosionsverhalten von Wolfram. Die Angaben beziehen sich, wenn nicht anders vermerkt, auf reine, nicht mit Luft oder Stickstoff vermengte Lösungen. Fremde chemisch aktive Substanzen in kleinsten Konzentrationen können das Korrosionsverhalten stark beeinflussen. Sie haben Fragen zu komplexen Korrosionsthemen? Wir stehen Ihnen mit unserer Erfahrung und eigenem Korrosionslabor sehr gerne zur Verfügung.

 

Korrosionsverhalten von Wolfram
Wasser Kalt- und Warmwasser < 80 °C (353 K) beständig
Heißwasser > 80 °C (353 K) beständig
Heißwasser mit Stickstoffbegasung oder Inhibitor beständig
Anorganische Säuren Flusssäure < 100 °C (373 K) beständig
Königswasser kalt beständig
Orthophosphorsäure bis 270 °C (543 K) beständig
Salpetersäure kalt und warm beständig
Salzsäure kalt und warm beständig
Schwefelsäure < 70 % bis 190 °C (463 K) beständig
Chromschwefelsäure unbeständig
Laugen Ammoniaklösung beständig
Kalilauge (KOH < 50 %) bis 100 °C (373 K) beständig
Kalilauge (KOH > 50 %) unbeständig
Natronlauge (NaOH < 50 %) bis 100 °C (373 K) beständig
Natronlauge (NaOH > 50 %) unbeständig
Natriumhypochloritlösung kalt und warm unbeständig
Organische Säuren Ameisensäure Raumtemperatur beständig
Essigsäure bis 100 °C (373 K) beständig
Milchsäure konzentriert Raumtemperatur beständig
Oxalsäure Raumtemperatur beständig
Weinsäure Raumtemperatur (18,4 %) beständig
Nichtmetalle Bor bis 1 800 °C (2 073 K) beständig
Kohlenstoff bis 1 200 °C (1 473 K) beständig
Phosphor bis 800 °C (1 073 K) beständig
Schwefel bis 500 °C (773 K) beständig

Silizium bis 900 °C (1173 K)

beständig
Fluor bei Raumtemperatur unbeständig
Chlor bis 250 °C (523 K) beständig
Brom bis 450 °C (723 K) beständig
Iod bis 450 °C (723 K) beständig
Glasschmelzen* Bis 1 700 °C (1 973 K) beständig

 

*Ausgenommen Gläser mit Oxidationsmitteln (z.B. Bleiglas)

Zum Inhaltsverzeichnis

 

Korrosionsverhalten gegenüber Gasen
Ammoniakgas < 1 000 °C beständig

Luft und Sauerstoff

< 500 °C beständig
Edelgase keine Reaktion Stickstoff keine Reaktion
Kohlendioxid < 1 200 °C beständig Wasserstoff keine Reaktion
Kohlenmonoxid < 1 400 °C beständig Wasserdampf < 700 °C beständig
Kohlenwasserstoffe < 1 200 °C beständig

 

Korrosionsverhalten gegenüber keramischen Ofenbauwerkstoffen
Aluminiumoxid < 1 900 °C beständig

Magnesiumoxid

< 1 600 °C beständig
Berylliumoxid < 2 000 °C beständig Siliciumkarbid < 1 300 °C beständig
Grafit < 1 200 °C beständig Zirkoniumoxid < 1 900 °C beständig
Magnesitziegel < 1 600 °C beständig

 

Wolfram ist speziell gegenüber Zink- und Zinnschmelzen wesentlich beständiger als Molybdän.

 

Korrosionsverhalten gegenüber Metallschmelzen
Aluminium < 700 °C beständig Natrium < 600 °C beständig
Beryllium nicht beständig Nickel nicht beständig
Blei < 1 100 °C beständig Plutonium < 700 °C beständig
Sauerstoffhaltiges
Blei
< 500 °C beständig Quecksilber < 600 °C beständig
Cäsium < 1 200 °C beständig Rubidium < 1 200 °C beständig
Eisen nicht beständig Scandium < 1 400 °C beständig
Gallium < 1 000 °C beständig Seltene Erden < 800 °C beständig
Kalium < 1 200 °C beständig Silber beständig
Kupfer < 1300 °C beständig Uran < 900 °C beständig
Gold < 1 100 °C beständig Wismut < 1 400 °C beständig
Lithium < 1 600 °C beständig  Zink  < 750 °C beständig
Magnesium < 1 000 °C beständig  Zinn  < 980 °C beständig
     

Vorkommen und Aufbereitung.

Zum Inhaltsverzeichnis

Wolfram fiel das erste Mal im Mittelalter im Erzgebirge bei der Zinnreduktion auf. Allerdings als unangenehmes Begleitelement. Das Wolframerz begünstigte die Verschlackung bei der Reduktion von Zinn und verminderte dadurch dessen Ausbeute. Die Bezeichnung als zinnfressendes Erz "Es reißt das Zinn fort wie Wölfe die Schafe" oder als der "Geifer von Wölfen" (Wolfsrahm) ist der Namensgeber für das Element Wolfram.

 

Der Chemiker Axel Fredrik Cronstedt entdeckte 1752 ein schweres Mineral, das er "Tung Sten" schwedisch für Schwerstein, nannte. Erst etwa 30 Jahre später gelang es Carl Wilhelm Scheele aus dem Mineral Wolframsäure herzustellen. Weitere zwei Jahre später konnten die beiden Assistenten Scheeles, die Brüder Juan Jose und Fausto de Elhuyar Wolfram, durch Reduktion von Wolframtrioxid herstellen.  Die beiden Brüder gelten heute als die eigentlichen Entdecker des Wolframs. Der Name "Wolframium" mit dem Symbol W wurde von Jöns Jakob Berzelius vorgeschlagen.

 

Die wichtigsten natürlichen Vorkommen von Wolframerz sind Wolframit ((Fe/Mn)WO4) und Scheelit (CaWO4). Die größten Wolframvorkommen befinden sich in China, Russland und den USA. Auch in Österreich gibt es eine Scheelitlagerstätte im Gebiet der Felbertauern in Mittersill.

 

Die beschriebenen Wolframerze haben je nach Lagerstätte einen WO3-Gehalt zwischen 0,3 und 2,5 Gewichtsprozent. Durch Zerkleinern, Mahlen, Flotation und Rösten kann der WO3-Gehalt auf etwa 60 % gesteigert werden. Die verbleibenden Verunreinigungen werden hauptsächlich durch Aufschluss mit Natronlauge entfernt. Das erhaltene Natriumwolframat wird mit einer sogenannten Ionenaustausch-Extraktion zu APW (Ammoniumparawolframat).

 

 

 Befüllen  Aufschließen  Filtrieren  Reinigen  Mixen  Absetzen  Kristallisieren  APW
 Befüllen Aufschließen  Filtrieren  Reinigen  Mixen Absetzen   Kristallisieren  APW

 

Die Reduktion erfolgt unter Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 500 und 1 000 °C:

 

Wolframoxid Reduktion

 

 

Unser Schwesterunternehmen GTP hat sich auf die Aufbereitung, Extraktion und Reduktion von APW spezialisiert. GTP liefert uns reinstes metallisches Wolfram in verlässlich hoher Qualität.

  GTP

Wie wir das alles machen? Mit Pulvermetallurgie!

Zum Inhaltsverzeichnis

Was ist Pulvermetallurgie eigentlich? Heutzutage werden bekanntlich die meisten industriellen Metalle und Legierungen wie zum Beispiel Stähle, Aluminium und Kupfer, durch Schmelzen und Abgießen in eine Form hergestellt. Die Pulvermetallurgie jedoch umgeht den Schmelzvorgang und erzeugt die Produkte durch Verpressen von Metallpulvern und anschließender Wärmebehandlung (Sintern) unterhalb der Schmelztemperatur des Materials. Die drei wichtigsten Einflussgrößen für die Pulvermetallurgie sind das Metallpulver, das Pressen und das Sintern. All das können wir bei uns im Haus steuern und optimieren.

 

Warum setzen wir auf Pulvermetallurgie? Die Pulvermetallurgie ermöglicht es, Werkstoffe mit einem Schmelzpunkt von weit über 2 000 °C herzustellen. Das Verfahren ist selbst bei geringeren Produktionsmengen noch besonders wirtschaftlich. Außerdem ermöglichen maßgeschneiderte Pulvermischungen eine Vielzahl an besonders homogenen Werkstoffen mit ausgewählten Eigenschaften.

 

Das Wolframpulver wird mit möglichen Legierungselementen gemischt und anschließend in Formen gefüllt. Es folgt der Pressvorgang bei Drücken bis zu 2 000 bar. Der so entstandene Pressling (auch Grünling genannt) wird danach in speziellen Öfen bei Temperaturen über 2 000 °C gesintert. Dabei wird er dicht und bildet seine Mikrostruktur aus. Die ganz besonderen Eigenschaften unserer Werkstoffe wie ihre hohe Warmfestigkeit und Härte oder ihr Fließverhalten entstehen durch die richtige Umformung, zum Beispiel beim Schmieden, Walzen oder Ziehen. Nur wenn all diese Schritte perfekt zusammenspielen, können wir unseren hohen Qualitätsanspruch erfüllen und Produkte mit höchster Reinheit und Güte erzeugen.

 

Rohstoff Reduktion Metallpulver Mischen Pressen Sintern Umformen Wärmebehandlung Bearbeiten-Fügen-Beschichten Qualitätssicherung


Rohstoff
(Oxid)


Reduktion


Metall-
pulver


Mischen


Pressen


Sintern


Umformen


Wärmebe-
handlung


Bearbeiten
Fügen
Beschichten


Qualitäts-
sicherung

Wolfram
Ordnungszahl

74

CAS-Nummer

7440-33-7

Atommasse

183,84

Schmelzpunkt

3 420 °C

Siedepunkt

5 900 °C

Atomvolumen

0,0159 [nm3]

Dichte bei
20 °C

19,30 [g/cm3]

Kristallstruktur

kubisch-raumzentriert

Gitterkonstante

0,3165 [nm]

Häufigkeit in der Erdkruste

1,25 [g/t]

Hier können Sie unsere Sicherheitsdatenblätter herunterladen.

 

 W (engl.)

 

 WCu (engl.)

 

 WRe (engl.)

 

 WTh (engl.)

 

DENSIMET® / INERMET® (engl.)

 

 Denal (engl.)

 

 



Bleche

Bänder

Stäbe 
Ofenbauteile




Gleich online kaufen!
plansee.com RSS-Feed
Folgen Sie unserem RSS Feed
Diese Seite weiterempfehlen