Volfram – kashfiyot tarixi, po'latga ta'siri
Volframning temirda eruvchanligi α taxminan 32% gacha, harorat pasayishi bilan kamayadi, temirda volfram γ taxminan 6% gacha eriydi ostenit 0,25% uglerodda 11% gacha ko'tariladi. Bu komponent po'latning sirpanish kuchi va biroz cho'zish po'latning mayda donalarini ham yaxshilaydi.
Volfram miqdori yuqori bo'lgan po'lat issiqlikning temperlash ta'siriga chidamli bo'lib, shu bilan 600 daraja haroratgacha yuqori qattiqlikni saqlaydi.oC. Po'latda juda qattiq va aşınmaya bardoshli karbidlar hosil qiladi. Bu asosiy komponent hisoblanadi yuqori tezlikdagi po'latlar i niktórych asbob po'latlari.
Volfram – fizik-kimyoviy xususiyatlari
| Parametr | Eski ma'lumotlar (ensiklopediya) | Zamonaviy ma'lumotlar (IUPAC / CRC 2023) |
| Kimyoviy belgi | W | W |
| Atom raqami Z | 74 | 74 |
| Atom massasi [u] | 183,85 | 183,84 |
| Davriy jadvaldagi guruh | 6 (o'tish metallari) | 6 (o'tish metallari) |
| Elektron konfiguratsiyasi | [Xe] 4f14 5d4 6s2 | [Xe] 4f14 5d4 6s2 |
| Zichlik (20 °C) [g/sm³] | 19,3 | 19,25 |
| Erish nuqtasi [° C] | 3370 ° C | 3422 ° C |
| Qaynash harorati [°C] | 5555 ° C | 5555 ° C (qiymat tasdiqlangan) |
| Qattiqlik (Mohs) | ~ 7,5 | 7,5 |
| Rangi va tashqi ko'rinishi | kulrang-oq, juda qattiq, mo'rt | kulrang-oq, juda qattiq, mo'rt |
| Young moduli (E) [GPa] | ma'lumotlar yo'q | ~ 411 |
| Qirqim moduli (G) [GPa] | ma'lumotlar yo'q | ~ 161 |
| Ommaviy modul (K) [GPa] | ma'lumotlar yo'q | ~ 310 |
| Elektr o'tkazuvchanligi [MS/m] | ma'lumotlar yo'q | ~ 18,2 |
| Issiqlik o'tkazuvchanligi [Vt m⁻¹ K⁻¹] | ma'lumotlar yo'q | ~ 174 |
| Solishtirma issiqlik cp [J kg⁻¹ K⁻¹] | ma'lumotlar yo'q | 132 |
| Eritma entalpiyasi [kJ/mol] | ma'lumotlar yo'q | 35,3 |
| Bug'lanish entalpiyasi [kJ/mol] | ma'lumotlar yo'q | 824 |
| Elektromagnitivlik (Pauling) | ~ 1,7 | 2,36 |
| Barqaror izotoplar | ma'lumotlar yo'q | ¹⁸⁰W, ¹⁸²W, ¹⁸³W, ¹⁸⁴W, ¹⁸⁶W |
Volfram (W) haqida asosiy ma'lumotlar:
U barcha sof metallar orasida eng yuqori erish nuqtasiga ega (3422 °C).
Juda yuqori zichlik (19,25 g/sm³) – uran va oltin bilan taqqoslanadigan darajada.
Yuqori tezlikda va asbob po'latlarida almashtirib bo'lmaydigan (issiq qattiqlikni yaxshilaydi).
Volframning kashf etilishi
Volfram 1781-yilda shved farmatsevti va kimyogari Karl Vilgelm Sheele (1742-1786) tomonidan volfram deb nomlangan mineralda kashf etilgan bo'lib, uni kashf etgan kishining tilida bu "og'ir tosh" degan ma'noni anglatadi. 18-asrning oxirlariga qadar volfram qalay rudasining bir turi hisoblangan. Faqat Sheelening tadqiqotlari va tahlillari uning kaltsiy birikmasi va volframda volfram kislotasi shaklida uchraydigan mutlaqo yangi kimyoviy element ekanligi aniqlanishiga olib keldi. Uning vatandoshi Torbern Bergman (1735-1784) kashf etilgan metallni ushbu kislotadan olish mumkinligini tan oldi.
Volfram (CaWO4) keyinchalik sheelit (volframni kashf etgan shaxs sharafiga) deb nomlangan. Metall volframni birinchi bo'lib ajratib olganlar 1783-yilda aka-uka Fausto de Elhuyar (1755–1833) va Xuan Xose Elhuyar (1754–1796) bo'lgan. Ingliz Robert Oksland 1847-yilda volframning amaliy qo'llanilishini topdi. U natriy volfram ishlab chiqarish usulini va sof volfram olish usulini patentladi. Natriy volfram va undan olingan birikmalar keramik bo'yoqlar ishlab chiqarishda, yong'indan himoya qilish uchun matolar va yog'ochni singdirishda, volfram oqini olishda va kimyoda ishlatiladigan ko'plab reagentlar ishlab chiqarishda ishlatilgan.
Okslend volframning kelajakda metallurgiyada qo'llanilishini tezda anglab yetdi, 1859-yilda u ferro-volfram qotishmalarini olish uchun yana bir patent oldi, ammo undan oldin bir necha yil oldin avstriyalik kimyogar va metallurg Frans Köller 1855-yilda volfram po'latini quygan edi.
Volfram - afzalliklari
Po'latga volfram qo'shishning barcha afzalliklari faqat 1868-yilda po'lat ishlab chiqaruvchining o'g'li Robert Muchet (1811-1891) tomonidan namoyish etilgan. Muchet tomonidan quyilgan po'lat tarkibida 5% volfram, 2,5% marganets, 2% uglerod , 1,3% kremniy va 0,5% xrom bor edi. Volfram po'lati boshqa po'lat turlariga qaraganda ancha ustun xususiyatlarga ega ekanligi aniqlanganda , u zirh plitalari, to'p o'qlari va po'lat zirhni teshib o'tishga qodir o'qlar uchun ishlatila boshlandi.
Volfram po'lati deb atalmish sifatida foydalanish topildi (19/20-asr boshlari). yuqori tezlikdagi po'lat (zamonaviy HSS – yuqori tezlikdagi po'lat).
Bunday po'latdan yasalgan asboblar hatto yuqori haroratlarda ham zerikarli bo'lmadi, bu esa tokarlik, frezalash va burg'ulash uchun yuqori kesish tezligidan foydalanish imkonini berdi. 1900-yilda Amerika Elwood Haynes (1857 – 1925) 35-55% dan iborat bo'lishi mumkin bo'lgan qotishma yaratdi. kobalt, 25-35% xrom, 10-20% volfram, 2-4% uglerod va 0-10% żelaza.
Stellite
Bu qotishmaning nomi edi, u taxminan 200 kg/mm 2 cho'zilish kuchiga ega edi , korroziya va aşınmaya bardoshli edi va bu xususiyatlarni taxminan 900 daraja Selsiygacha saqlab qoldi. Birinchi jahon urushidan oldin nemislar Lohmann va Voigtleader volfram karbidini ishlab chiqarishni patentladilar va 1923-yilda "Osram" kompaniyasi volfram karbidi kukunini 5-6% miqdorida kobalt kukuni qo'shib sinterlashdan iborat bo'lgan ushbu ixtironi takomillashtirdi va patentladi.
Tsementlangan karbid,
U 1930-yillarda, Krupp asbob pichoqlariga qattiqlashtirilganda ajoyib xususiyatlarga ega bo'lgan plitalar ishlab chiqarishni boshlaganida juda mashhur bo'ldi. Ularning juda yuqori qattiqligi va aşınmaya bardoshliligi Stellitenikidan sezilarli darajada oshib ketdi va taxminan 1000°C haroratgacha saqlanib qoldi. Krupp mahsuloti " Widia " deb nomlangan bo'lib, nemis tilida "wie diament" so'zining qisqartmasi bo'lib, "olmos kabi" degan ma'noni anglatadi.
Ikkinchi Jahon urushidan oldin Polshada juda yuqori sifatli sementlangan karbidlar ishlab chiqarilgan, ular chet elda ham qadrlangan: "Distor" ya'ni Starachovice metallurgiya zavodida ishlab chiqarilgan Starachovice olmosi va "Baildonit" ishlab chiqarish Baildon po'lat zavodi.
Metall kukunlarini ishlab chiqarish va ularni sinterlash metallurgiyaning yangi tarmog'i, ya'ni kukun metallurgiyasining paydo bo'lishiga olib keldi.