El tungsteno tiene el punto de fusión más elevado de todos los metales, el coeficiente de expansión térmico reducido más bajo y una densidad elevada.
También han de mencionarse la buena conductividad eléctrica y la excelente conductividad térmica del tungsteno. Todas estas propiedades resultan más marcadas en el tungsteno que en el molibdeno.
Las propiedades físicas del tungsteno cambian con la temperatura. Los siguientes diagramas muestran una comparación de los valores característicos más importantes:
La figura (parte superior derecha) resume los valores de emisividad según la temperatura que ofrece la bibliografía para el tungsteno, representados como un campo de dispersión azul. Los valores de emisividad medidos de forma experimental en las muestras de Plansee en los estados habituales de suministro se sitúan en el extremo superior del campo de dispersión.
El tungsteno tiene propiedades mecánicas similares a las del molibdeno. Al igual que en el caso del molibdeno, estas propiedades dependen de la temperatura de ensayo. El tungsteno tiene el punto de fusión más alto de todos los metales, con
3.420 °C,
y posee un módulo de elasticidad elevado, así como una alta estabilidad térmica y resistencia a la fluencia.
En Plansee, optimizamos la pureza del material, determinamos el tipo y la cantidad de componentes de la aleación y modificamos la microestructura del material mediante el tratamiento térmico dirigido, una combinación de conformado y tratamiento térmico. El resultado: propiedades mecánicas a medida para diferentes aplicaciones.
Al igual que el molibdeno, el tungsteno tiene un entramado cúbico centrado en el cuerpo y, por tanto, la misma transición característica de frágil a dúctil. La temperatura de transición frágil-dúctil puede disminuir a temperaturas más bajas mediante la deformación y la aleación. Si el grado de deformación incrementa, la resistencia también aumenta. Sin embargo, a diferencia de otros metales, la ductilidad también aumenta. Para mejorar la ductilidad del tungsteno en general, se añade renio.
Este término proviene del latín “dotare” y significa “dotar de”. En el campo de metalurgia, se entiende por “dopaje” la introducción de uno o varios elementos de aleación en el intervalo de microgramos. También se utiliza con frecuencia la palabra “microaleación”. El contenido de la aleación introducido durante el dopaje puede alcanzar unos cientos de microgramos [mg]/g. La cuantía de la cantidad dopada también se indica con frecuencia en ppm (ppm de peso). El término ppm procede del inglés “parts per million” y significa “partes de un millón”, es decir, 10-6.
Si quiere utilizar el tungsteno a altas temperaturas, debe prestar atención a la temperatura de recristalización del material. Además de la estabilidad del material, en los materiales de tungsteno también disminuye, en especial, la ductilidad al aumentar el nivel de recristalización. Si el tungsteno se dopa con pequeñas partículas de óxido o burbujas (p. ej., lantano o potasio), la temperatura de recristalización y la resistencia a la fluencia del material aumentan. Cuanto mayor es el conformado, más potente es el efecto en el caso de óxidos que se refinan con el tratamiento termomecánico.
La siguiente tabla muestra las temperaturas de recristalización de nuestros materiales con base de tungsteno a diferentes grados de transformación:
| Material | Temperatura [°C] para el 100 % de recristalización (tiempo de recocido de 1 hora) | |
| Grado de transformación = 90 % | Grado de transformación = 99,99 % | |
| W (puro) | 1,350 | - |
| WVM | - | 2.000 |
| WL10 | 1.500 | 2.500 |
| WL15 | 1.550 | 2.600 |
| WRe05 | 1.700 | - |
| WRe26 | 1.750 | - |
| WC20 | 1.550 | 2.600 |
Para el mecanizado del tungsteno se necesita mucha sensibilidad. Los procesos de conformado sin virutas, como el doblado o el plegado, deben realizarse generalmente por encima de la temperatura de transición frágil-dúctil. En el caso del tungsteno, esta temperatura es superior a la del molibdeno. Cuanto mayor sea el grosor de la chapa, más alta debe ser la temperatura de calentamiento. Para los trabajos de corte y punzonado, la temperatura de calentamiento necesaria es mayor que para el plegado. El mecanizado del tungsteno es muy difícil: nuestras aleaciones de tungsteno con óxido de lantano son comparativamente más fáciles de mecanizar. No obstante, el desgaste de las herramientas es muy elevado y puede provocar astillamientos en el tungsteno.
Si tiene alguna pregunta específica sobre el procesamiento mecánico de metales refractarios, estaremos encantados de ayudarle en base a nuestra amplia experiencia.
El tungsteno es resistente a la corrosión en niveles relativos de humedad ambiental inferiores al 60 %. En el aire húmedo se forman colores de recocido, que sin embargo son menos pronunciados que en el caso del molibdeno. La fundición de vidrio, el hidrógeno, el nitrógeno, los gases nobles, los metales fundidos y las fundiciones de cerámica de óxido tienen un efecto agresivo mínimo sobre el tungsteno incluso a temperaturas muy altas, siempre que no contengan agentes oxidantes adicionales.
La siguiente tabla muestra el comportamiento de corrosión del tungsteno. Salvo que se indique lo contrario, los datos se refieren a soluciones puras no mezcladas con aire ni nitrógeno. Las sustancias extrañas, químicamente activas, en concentraciones mínimas pueden influir de forma significativa en el comportamiento de corrosión. ¿Tiene alguna pregunta sobre cuestiones complejas relacionadas con la corrosión? Estaremos encantados de ayudarle y asesorarle en base a nuestra experiencia y a nuestro propio laboratorio de corrosión.
El tungsteno es resistente a la corrosión en niveles relativos de humedad ambiental inferiores al 60 %. En caso de que la humedad sea mayor, se empieza a apreciar una decoloración. Sin embargo, esta pérdida de color es menos notable que en el molibdeno. La fundición de vidrio, el hidrógeno, el nitrógeno, los gases nobles, los metales fundidos y las fundiciones de cerámica de óxido tienen un efecto agresivo mínimo sobre el tungsteno incluso a temperaturas muy altas, siempre que no contengan agentes oxidantes adicionales.
La siguiente tabla muestra el comportamiento de corrosión del tungsteno. Salvo que se indique lo contrario, los datos se refieren a soluciones puras no mezcladas con aire ni nitrógeno. Las sustancias extrañas, químicamente activas, en concentraciones mínimas pueden influir de forma significativa en el comportamiento de corrosión. ¿Tiene alguna pregunta sobre cuestiones complejas relacionadas con la corrosión? Estaremos encantados de ayudarle y asesorarle en base a nuestra experiencia y a nuestro propio laboratorio de corrosión.
| MEDIO | RESISTENTE (+), NO RESISTENTE (-) | NOTA |
| Agua | ||
| Agua fría y tibia < 80 °C | + | |
| Agua caliente > 80 °C, con ventilación | + | |
| Ácidos | ||
| Ácido fluorhídrico, HF | + |
< 100 °C |
| Ácido clorhídrico, HCI | + | |
| Ácido fosfórico, H3PO4 | + | < 250 °C |
| Ácido sulfúrico, H2SO4 | + | < 70 %, < 190 °C |
| Ácido nítrico, HNO3 | + | |
| Agua regia, HNO3 + 3 HCl | + | < 30 °C |
| Ácidos orgánicos | + | |
| Soluciones alcalinas | ||
| Solución de amoníaco, NH4OH | + | |
| Hidróxido potásico, KOH | + | < 50 %, < 100 °C |
| Hidróxido sódico, NaOH | + | < 50 %, < 100 °C |
| Halógenos | ||
| Flúor, F2 | - | |
| Cloro, Cl2 | + | < 250 °C |
| Bromo, Br2 | + | < 450 °C |
| Yodo, I2 | + | < 450 °C |
| Elementos no metálicos | ||
| Boro, B | + | < 1200 °C |
| Carbono, C | + | < 1200 °C |
| Silicio, Si | + | < 900 °C |
| Fósforo, P | + | < 800 °C |
| Azufre, S | + | < 500 °C |
| Gases* | ||
| Amoníaco, NH3 | + | < 950 °C |
| Monóxido de carbono, CO | + | < 1400 °C |
| Dióxido de carbono, CO2 | + | < 1200 °C |
| Hidrocarburos | + | < 1200 °C |
| Aire y oxígeno, O2 | + | < 500 °C |
| Gases inertes (He, Ar, N2) | + | |
| Hidrógeno, H2 | + | |
| *Hay que prestar especial atención al punto de rocío del gas. La humedad puede provocar la oxidación. | ||
| Fundición | ||
| Fundición de vidrio* | + | < 1700 °C |
| Aluminio, Al | + |
< 700 °C |
| Berilio, Be | - | |
| Bismuto, Bi | + | < 1400 °C |
| Cerio, Ce | + | < 800 °C |
| Cobre, Cu | + | < 1300 °C |
| Galio, Ga | + | < 1000 °C |
| Oro, Au | + | < 1100 °C |
| Hierro, Fe | - | |
| Plomo, Pb | + | < 1100 °C |
| Litio, Li | + | < 700 °C |
| Magnesio, Mg | + | < 1000 °C |
| Mercurio, Hg | + | < 600 °C |
| Níquel, Ni | - | |
| Plutonio, Pu | + | < 700 °C |
| Potasio, K | + | < 1200 °C |
| Rubidio, Rb | + | < 1200 °C |
| Samario, Sm | + | < 800 °C |
| Escandio, Sc | + | < 1400 °C |
| Plata, Ag | + | |
| Sodio, Na | + | < 600 °C |
| Estaño, Sn | + | < 980 °C |
| Uranio, U | + | < 900 °C |
| Zinc, Zn | + | < 700°C |
| Materiales de construcción de hornos | ||
| Óxido de aluminio, Al2O3 | + | < 1900 °C |
| Óxido de berilio, BeO | + | < 2000 °C |
| Grafito, C | + | < 1200 °C |
| Óxido de magnesio, MgO | + | < 1600 °C |
| Carburo de silicio, SiC | + | < 1300 °C |
| Dióxido de circonio, ZrO2 | + | < 1900 °C |
Resistencia a la corrosión del tungsteno
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