Legierungen aus Wolfram

Wolframlegierungen sind eine Gruppe von hochdichten Materialien, die hauptsächlich aus Wolfram bestehen und mit anderen Metallen wie Nickel, Eisen oder Kupfer kombiniert werden. Mehr Informationen finden Sie hier. Diese Legierungen zeichnen sich durch ihre außergewöhnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften aus und sind so für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet.

Die Eigenschaften des Wolframs beeinflussen wir durch die Art und Menge der Legierungselemente sowie durch unseren Herstellprozess. Bei Plansee kommen unter anderem dotierte Wolframwerkstoffe zum Einsatz, die beispielsweise im Ofenbau oder in der Lichtindustrie verwendet werden.

In WVM werden etwa geringe Mengen an Kalium zulegiert. Kalium beeinflusst die mechanischen Eigenschaften von Wolfram besonders bei hohen Temperaturen positiv. Die Zugabe von La2O3 bewirkt neben der besseren Bearbeitbarkeit vor allem eine Absenkung der Elektronenaustrittsarbeit und macht Wolfram fit für den Einsatz als Kathodenmaterial. Rhenium erhöht die

Duktilität von Wolfram. Kupfer erhöht die elektrische Leitfähigkeit. Unsere Schwermetallqualitäten können aufgrund ihrer guten Verarbeitbarkeit für komplexe Geometrien eingesetzt werden. Sie werden zum Beispiel als Abschirmwerkstoffe oder als dämpfende und absorbierende Bauteile eingesetzt.

Alle Infos rund um den Werkstoff Wolfram

Materialspektrum

Reines Wolfram oder lieber eine Legierung?

Plansee produziert Wolframprodukte vom Metallpulver bis zum fertigen Produkt. Als Ausgangsmaterial verwenden wir nur reinstes Wolframoxid. So garantieren wir Ihnen eine sehr hohe Materialreinheit. Für unser Wolfram garantieren wir eine Reinheit von 99,97 % (metallische Reinheit ohne Mo). Der restliche Anteil setzt sich vorwiegend aus den folgenden Elementen zusammen:

Element	Typischer max. Wert [μg/g]	Garantierter max. Wert [μg/g]
Al	1	15
Cr	3	20
Cu	1	10
Fe	8	30
K	1	10
Mo	12	100
Ni	2	20
Si	1	20
C	6	30
H		5
N	1	5
O	2	20
Cd	1	5
Hg		1
Pb	1	5

Die Anwesenheit von Cr (VI) und organischen Verunreinigungen kann durch den Produktionsprozess ausgeschlossen werden (mehrfache Wärmebehandlung bei Temperaturen über 1.000°C in H₂.)

Werkstoffbezeichnung		Chemische Zusammensetzung (Gewichtsprozent)
W (rein)		> 99,97 % W
W-UHP (hochrein)		> 99.999 % W
WVM		30 - 70 μg/g K
WVMW		15 - 40 μg/g K
WL	WL05 WL10	0,5 % La₂O₃ 1,0 % La₂O₃
WC20		2,0 % CeO₂
WRe	WRe05 WRe26	5,0 % Re 26,0 % Re
WCu*		10 - 40 % Cu
W-Schwermetall* Legierung mit hoher Dichte	Densimet® Inermet® Denal®	1,5 % - 10 % Ni, Fe, Mo 5 % - 10 % Ni, Cu 2,5 % - 10 % Ni, Fe, Co

* Detailinformationen zu unseren wolframbasierten Metallmatrix-Verbundwerkstoffen finden Sie auf der Werkstoffseite zu W-MMC

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

Physikalische Eigenschaften (z. B. Schmelzpunkt, Dichte, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung, Elektronenaustrittsarbeit)
Mechanische Eigenschaften (z. B. Festigkeit, Kriechverhalten, Duktilität)
Chemische Eigenschaften (Korrosionsbeständigkeit, Ätzverhalten)
Bearbeitbarkeit (spanabhebende Bearbeitung, Verformungsverhalten, Schweißeignung)
Rekristallisationsverhalten (Rekristallisationstemperatur)

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

Übersicht von möglichen Wolfram-Legierungen

WVM (Wolfram-Vacuum-Metallizing)
WVM ist beinahe reines Wolfram, welches nur mit kleinsten Mengen Kalium dotiert wird. Unser WVM wird überwiegend in Stab- und Drahtform angeboten. Es wird als Verdampferwendeln oder Glühdraht eingesetzt sowie für die Herstellung von Komponenten für Epitaxieverfahren. Aber auch der Einsatz als Blech in Form eines Verdampferschiffchens ist möglich. Durch die Dotierung sowie eine geeignete thermomechanische Behandlung stellt sich ein Stapelgefüge ein, welches eine erhöhte Formstabilität bei hohen Temperaturen bewirkt.

WVMW (WVM-Wolfram)
WVMW und S-WVMW wurden als Anodenmaterial für Kurzlichtbogenlampen für Durchmesser größer 15 mm entwickelt. Für die beiden Werkstoffe verwenden wir beinahe reines Wolfram, welches mit Kalium dotiert wird. 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.

WL (Wolfram-Lanthanoxid)
Unser Wolfram mischen wir mit 0,5 oder 1,0 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 und Lampenelektroden.

WC20 (Wolfram-Ceroxid)
Wir legieren Wolfram mit zwei Gewichtsprozent Ceroxid und erzielen dadurch einen Werkstoff mit einer geringeren Elektronenaustrittsarbeit, einem besseren Zündverhalten und höheren Standzeiten als mit reinem Wolfram.

WRe (Wolfram-Rhenium)
Für mehr Duktilität und somit 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 2.000 °C in den Standardzusammensetzungen WRe05 und WRe26. Das Material kommt außerdem in der Luft- und Raumfahrt sowie als Brennbahnbelag bei Röngtendrehanoden zum Einsatz.

Wolfram-Legierungen im Vergleich zu reinem Wolfram


	W	WVM	WL
Legierungsbestandteile (in Gewichtsprozent)	99,97 % W	30 - 70 µg/g K	0,5 % La₂O₃ 1,0 % La₂O₃
Wärmeleitfähigkeit	∼	∼	∼
Hochtemperaturfestigkeit / Kriechfestigkeit	∼	+ +	+
Rekristallisationstemperatur	∼	++	+
Feinkörnigkeit	∼	+	+
Duktilität	∼	∼	∼
Bearbeitbarkeit	∼	+	++
Elektronenaustrittsbarkeit	∼	∼	--

∼ 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


	WC20	WRe
Legierungsbestandteile (in Gewichtsprozent)	2 % CeO₂	5 % / 26 % Re
Wärmeleitfähigkeit	∼	-
Hochtemperaturfestigkeit / Kriechfestigkeit	+	+
Rekristallisationstemperatur	+	+
Feinkörnigkeit	+	+
Duktilität	∼	++
Bearbeitbarkeit	++	+
Elektronenaustrittsbarkeit	+	∼

∼ 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

Kontakt

Haben Sie Fragen oder suchen Sie eine passende Materialzusammensetzung für Ihre Anwendung? Nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf!

Downloads

Wolfram Materialbroschüre & Datenblätter

Sie wollen mehr über Wolfram und seine Legierungen erfahren? Dann sehen Sie hier die Materialbroschüre und unsere Produktdatenblätter ein.

Materialbroschüre: Wolfram

Produktdatenblatt: Wolfram

Produktdatenblatt: Wolfram-Rhenium

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