Alliages de tungstène

Les alliages de tungstène constituent un groupe de matériaux à haute densité, principalement composés de tungstène et combinés avec d’autres métaux comme le nickel, le fer ou le cuivre. Pour plus d’informations, cliquez ici. Ces alliages se distinguent par leurs propriétés physiques et chimiques exceptionnelles, les rendant adaptés à une variété d’applications.

Nous influençons les propriétés du tungstène par le type et la quantité d’éléments d’alliage et par le biais de nos procédés de production. Chez Plansee, nous utilisons notamment des matériaux en tungstène dopés, qui sont par exemple utilisés dans la construction de fours ou dans l’industrie de l’éclairage.

De petites quantités de potassium sont ajoutées dans le WVM par exemple. Le potassium influence positivement les propriétés mécaniques du tungstène, notamment à haute température. Outre une meilleure usinabilité, l’ajout de La2O3 entraîne surtout une baisse du travail d’émission électronique et rend le tungstène apte à être utilisé comme matériau de cathode. Le rhénium augmente la

ductilité du tungstène. Le cuivre augmente la conductivité électrique. Nos qualités de métaux lourds peuvent être utilisées pour des géométries complexes en raison de leur bonne usinabilité. Elles sont par exemple utilisées comme matériaux d’écran ou comme composants amortisseurs et absorbants.

Toutes les informations sur le matériau tungstène

Gamme de matériaux

Du tungstène pur ou plutôt un alliage ?

Plansee fabrique des produits à base de tungstène, de la poudre métallique au produit fini. Nous n’utilisons un oxyde de tungstène le plus pur comme matériau de départ. Nous garantissons ainsi une très grande pureté du matériau. Nous garantissons une pureté de 99,97 % (pureté métallique sans Mo) de notre tungstène en qualité fondue. La partie restante est composée principalement des éléments suivants :

Élément	Valeur max. typique [μg/g]	Valeur max. garantie [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

La présence de Cr (VI) et d'impuretés organiques peut être exclue par le processus de production (traitement thermique multiple à des températures supérieures à 1 000°C dans H2.)

Nom du matériau		Composition chimique (pour cent en poids)
W (pur)		> 99,97 % W
W-UHP (haute pureté)		> 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
Alliage de métal lourd* à haute densité	Densimet® Inermet® Denal®	1,5 % - 10 % Ni, Fe, Mo 5 % - 10 % Ni, Cu 2,5 % - 10 % Ni, Fe, Co

* Vous trouverez des informations détaillées sur nos composites à matrice métallique à base de tungstène sur la page des matériaux W-MMC.

Nous préparons notre tungstène de manière optimale pour chaque application spécifique. Nous pouvons maîtriser les propriétés suivantes grâce à l’addition d’alliages divers :

Propriétés physiques (comme. le point de fusion, la densité, la conductivité électrique, la conductibilité thermique, la dilatation thermique, le travail d'émission électronique)
Propriétés mécaniques (comme la résistance, la résistance au fluage, la ductilité)
Propriétés chimiques (résistance à la corrosion, résistance aux attaques)
Usinabilité (comme les procédés de coupe, le comportement de mise en forme, de soudabilité)
Comportement de recristallisation (température de recristallisation)

Et ce n’est pas tout : en utilisant nos propres procédés de fabrication sur mesure, nous pouvons adapter différentes propriétés supplémentaires du tungstène parmi une large plage de valeurs. Le résultat : Alliages de tungstène avec différents profils de propriétés adaptés avec précision à l’application concernée.

Aperçu des alliages de tungstène possibles

WVM (métallisation sous vide au tungstène)
Le WVM est du tungstène presque pur, qui n’est dopé qu’avec d’infimes quantités de potassium. Notre WVM est principalement proposé sous forme de barres et de fils. Il est utilisé comme filament d'évaporation ou filament chauffant ou filament de recuit ainsi que pour la fabrication de composants pour les procédés d'épitaxie. Mais il peut également être utilisé comme tôle sous la forme d’une nacelle d’évaporation. Grâce au dopage ainsi qu’à un traitement thermomécanique approprié, une structure empilée est créée qui procure une meilleure stabilité dimensionnelle aux hautes températures.

WVMW (WVM-Tungstène)
Le WVMW et le S-WVMW ont été développés pour être utilisés en tant que matériaux d’anodes pour les lampes à arc court de diamètre supérieur à 15 mm. Pour ces deux matériaux, nous utilisons du tungstène presque pur, dopé au potassium. Le S-WVMW convient particulièrement bien pour les tiges de diamètre supérieur à 30 mm. Grâce à ce procédé de production spécial avec lequel nous fabriquons le S-WVMW, nous sommes en mesure d’obtenir de hautes densités dans le cœur de la tige.

WL (Tungstène-oxyde de lanthane)
Nous mélangeons notre tungstène avec 0,5 ou 1,0 % en poids d’oxyde de lanthane (La2O3), afin d’améliorer sa résistance au fluage et d’augmenter la température de recristallisation. Notre WL est également plus facile à usiner en raison de la présence de particules d’oxyde finement distribuées dans sa structure. Le travail d’émission électronique du tungstène-oxyde de lanthane est bien plus faible que celle du tungstène pur. Cela fait du WL un matériau apprécié pour les sources d’ions et les électrodes de lampes.

WC20 (Tungstène-oxyde de cérium)
Nous dopons le tungstène avec 2 pour cent en poids de cérium, pour obtenir un matériau présentant un travail d’émission électronique plus faible, des meilleures caractéristiques d’amorçage et une durée de service plus longue que le tungstène pur.

WRe (Tungstène-rhénium)
Pour plus de ductilité et une température de transition fragile-ductile plus basse, nous allions le tungstène avec du rhénium. De plus, le tungstène-rhénium a une température de recristallisation plus élevée et une meilleure résistance au fluage. Nous utilisons le WRe comme matériau de thermocouple pour des applications jusqu'à plus de 2 000 °C dans les compositions standard WRe05 et WRe26. Le matériau est également utilisé dans l’industrie aérospatiale, ainsi que comme revêtement de trajectoire pour les anodes tournantes à rayons X.

Alliage de tungstène comparé au tungstène pur


	W	WVM	WL
Composants de l’alliage (pour cent en poids)	99,97 % W	30 - 70 µg/g K	0,5 % La₂O₃ 1,0 % La₂O₃
Conductibilité thermique	∼	∼	∼
Stabilité à haute température / Résistance au fluage	∼	+ +	+
Température de recristallisation	∼	++	+
Finesse de grain	∼	+	+
Ductilité	∼	∼	∼
Usinabilité	∼	+	++
Travail d’émission électronique	∼	∼	--

∼ comparable au W pur + supérieur au W pur ++ beaucoup plus grand que le W pur - inférieur au W pur -- beaucoup plus faible que le W pur


	WC20	WRe
Composants de l’alliage (pour cent en poids)	2 % CeO₂	5 % / 26 % Re
Conductibilité thermique	∼	-
Stabilité à haute température / Résistance au fluage	+	+
Température de recristallisation	+	+
Finesse de grain	+	+
Ductilité	∼	++
Usinabilité	++	+
Travail d’émission électronique	+	∼

∼ comparable au W pur + supérieur au W pur ++ beaucoup plus grand que le W pur - inférieur au W pur -- beaucoup plus faible que le W pur

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Téléchargements

Brochures des matériaux en tungstène et fiches techniques

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Brochure des matériaux : Tungstène

Fiche technique de produit : Tungstène

Fiche technique de produit : tungstène-rhénium

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