INGENIERA METALRGICA

Expositor: Rodrigo Perez Peralta11160214

PROPIEDADES:El tungsteno es un elemento metlico de transicion. Su posicin en la tabla peridica se caracteriza por:

Periodo : 6 Grupo : 6 Nmero Atmico : 74 Masa Atmica : 183.85 Densidad : 19.3g/cm3 Punto de Fusion : 3422 C Punto de ebullicin : 5555 C Estructura cristalina : BCC

Propiedades Fsicas:

Metal gris acero.

Frgil y dificil de trabajar.

Tiene el mas alto punto de fusin: 3422 C

Tiene la mayor resistencia a traccin.

Propiedades Qumicas:

Resiste a la reacciones redox, pero se oxidarpidamente expuesto a perxido dehidrogeno.

Con el acido fluorhdrico ocurre elfenmeno de pasivacin formndosefluoruros en su superficie.

Proceso de extraccinLos minerales de tungsteno que se puedenencontrar son: Scheelita y Wolframita.

Para extraer el elemento de su Mena, se fundeesta con Carbonato de Sodio obtenindosevolfranato de Sodio (Na2WO4). El volfranato deSodio soluble se extrae despus con aguacaliente y se trata con cido clorhdrico paraconseguir cido volfrmico ( H2WO4 ).Esteltimo compuesto, una vez lavado y secado,forma el xido (WO3 ) que se reduce conHidrgeno en un horno elctrico.

El fino polvo obtenido se recalienta en moldesen una atmsfera de hidrgeno, y se prensa enforma de barras que se enrolan y martillean aaltas temperaturas para hacerlas compactas ydctiles.

Diagrama de fases del sistema W-C.

A la temperatura eutctica, 2993K, tenemos :

L WC1x + WC

La fase cubica WC1x = WC esta

designado en la figura como .

Cuatro modificaciones estn descritas para 2. A baja temperatura B W2C A temperatura intermedia B W2C Y a altas temperaturas W2CLos cuales tambien estn designadas como

, , W2C

En todas las modificaciones W2C, los tomos de tungsteno forman una estructura cristalina HCP, en donde los tomos de carbono estn de forma intersticial.

Microestructuras de muestras de carburo (1)obtenido por temple.

(a). Una muestra con 45% C templado desde 3043Kque contiene inclusiones de monocarburo hexagonal en la matriz del carburo (1)

(b). Microestructura eutctica 2 + (1)de una muestra con 36% C templado desde 3053 K.

Microestructura de una muestra de carburo con 60% W y 40% C templado desde 2778 K y 2808 K.

a). La muestra, templada desde 2778 K, contiene fases hexagonales 2(granos claros) y (granos oscuros).

b). La muestra, templada desde 2808K contiene fases W2C y WC, tiene una estructura parecida a la perlita el cual ha aparecido como resultado de la descomposicin eutectoide de rpido enfriamiento del carburo WC1xformado a temperaturas mayores a 2798K

APLICACIONES DEL TUNGSTENOHerramienta de corteEl carburo de tungsteno (WC) es un material compsito formado por partculas de carburo de tungsteno dentro de una matriz de cobalto. Un nombre alternativo del carburo de tungsteno es carburos cementados. Estas herramientas se fabrican con tcnicas de metalurgia de polvos, en las que las partculas de WC se combinan con cobalto en un mezclador y se obtiene una matriz de cobalto que la rodea.

Estas partculas que tienen tamaos de 1 a 5 m (40 a 200 pulg) se prensan y se sinterizan en la forma deseadas de los insertos. Debido a este proceso, el carburo de tungsteno tambien se le llaman carburos sinterizados.

Con frecuencia se mezclan los carburo de tungsteno con carburos de titanio y de niobio para impartirles propiedades especiales.

La cantidad de cobalto presenta afecta en forma sensible a las propiedades de las herramientas de carburo. Al aumentar esta cantidad disminuye la resistencia mecanica y al desgaste, asi como la dureza de la herramienta, mientras que su tenacidad aumentan, por la mayor tenacidad del cobalto.

En general, las herramientas de carburo de tungsteno se usan para cortar aceros, fundiciones (hierros colados) y materiales no ferrosos abrasivos, y han sustituido mucho las herramientas de acero rpido, por su mejor rendimiento.

Fotomicrografa de un carburo cementado WC-Co. las areas blancas corresponden a la matriz de cobalto; las regions oscuras son las partculas de carburo de tungsteno. X100.

Electrodo para soldadura no consumibleEl tungsteno es un metal cuyas propiedades lo convierten en una aleacin ideal para su uso como electrodo no consumible. Sus principals propiedades para este propsito, son que es un buen conductor electric, que tiene una temperature de fusion alto y que emite facilmente un arco. Estas propiedades pueden mejorar aun mas seleccionando apropiadamente su tamao y su forma final, y aadiendo otros elementos especificos.

Actualmente se utiliza mucho como electrodo para soldadura por arco bajo gas protector.

Temperatura de fusin = 3410C

Los electrones dejarn libremente la punta de tungsteno caliente para formar un arco electrico.

Filamento de tungsteno

El filamento de tungsteno de una lmpara incandescente est formadopor un alambre extremadamente fino, mucho ms que el de un cablecualquiera.

Por ejemplo, en una lmpara de 60 watt, el filamento puede llegar amedir alrededor de 2 metros de longitud y de grueso solamente 3x10-3

= 0,003 mm .

Para que la longitud total del filamento ocupe el menor espacio posible, el alambre se reduce por medio de un doble enrollado. De esa forma se logra que ocupe muy poco espacio cuando se coloca entre los dos alambres de cobre que le sirven de electrodos de apoyo dentro de la lmpara.

Para que un metal llegue al blanco incandescente es necesario calentarlo a una temperatura excesivamente alta, lo que conlleva a que en condiciones ambientales normales se funda o derrita.

La ventaja del tungsteno radica en que al ser un metal cuya temperatura de fusin es muy alta, se convierte en un material idneo para rendir muchas ms horas de trabajo que cualquier otro metal.

Acero para herramientas Es un elemento muy utilizado para la fabricacin de aceros de herramientas, emplendose en especial en los

aceros rpidos, aceros para herramientas de corte y aceros para trabajos en caliente. Sirve para mantener la dureza de los aceros a elevada temperatura y evitan que se desafilen o ablanden las herramientas, aunque lleguen a calentarse a 500 o 600. Tambin se usa para la fabricacin de aceros para imanes.

El wolframio se disuelve ligeramente en la ferrita y tiene una gran tendencia a formar carburos. Los carburos de wolframio tienen gran estabilidad.

Los aceros ms utilizados de wolframio son:

a) Los aceros rpidos con 18% de wolframio y cantidades variables de cromo, vanadio y molibdeno y 0.701% aproximadamente de carbono.

b) Aceros para trabajos en caliente con 9 a 15% de wolframio y 0.30 a 0.40% de carbono. Para algunos usos de menos responsabilidad se emplean aceros de ms baja aleacin con 1 a 5% de wolframio.

c) Aceros para la fabricacin de varias herramientas con 1 a 14% de wolframio y otros elementos: cromo, manganeso, vanadio, etc., que se emplean para trabajos de corte.

d) Aceros inoxidables cromo-nqueles con wolframio, de gran resistencia mecnica a elevada temperatura.