タングステン合金の延性に及ぼす不純物元素の影響

タングステン合金の延性とは、応力によって破裂する前の合金材料の塑性変形能力を指します。これは、延性と延性の同様の概念を持つ機械的特性の組み合わせであり、材料の組成、原材料の比率、製造プロセス、後処理方法など、多くの要因の影響を受けます。以下では、タングステン合金の延性に及ぼす不純物元素の影響を主に紹介します。

高密度タングステン合金中の不純物元素には、炭素、水素、酸素、窒素、リン、および硫黄元素が含まれます。

炭素元素：一般的に言えば、炭素含有量が増加すると、合金中のタングステンカーバイド相の含有量も増加し、タングステン合金の硬度と強度を向上させることができますが、延性は低下します.

水素元素：高温で、タングステンは水素元素と反応して水素化タングステンを形成し、高密度タングステン合金の延性の低下につながり、このプロセスも水素脆化になります。

酸素元素: 一般に、酸素元素の存在は高密度タングステン合金の延性を低下させます。これは主に、酸素元素がタングステンと安定した酸化物を形成し、結晶粒界と結晶粒内に応力集中を発生させるためです。

窒素: 窒素原子とタングステン原子の間の固溶体の形成が格子の歪みと強化につながるため、窒素の添加は高比重タングステン合金の強度と硬度を向上させることができます。ただし、窒素含有量が高すぎると、格子の歪みや化学反応によって合金の脆さが増し、延性が低下する可能性があります。

リン: リンは、原材料中のリン化物不純物または製造プロセス中の汚染によって、高密度タングステン合金に侵入する可能性があります。その存在は粒界の脆化につながり、それによって合金の延性が低下します。

硫黄元素：硫黄元素は粒子の成長を促進し、タングステン合金の機械的特性と延性に影響を与えます。さらに、硫黄は粒界や粗粒で脆い硫化物を形成することもあり、合金の延性と靭性をさらに低下させます。