Charakterystyka drutu wolframowego

W postaci drutu wolfram zachowuje wiele swoich cennych właściwości, w tym wysoką temperaturę topnienia, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej i niską prężność pary w podwyższonych temperaturach. Ponieważ drut wolframowy wykazuje również dobrą przewodność elektryczną i cieplną, jest szeroko stosowany w oświetleniu urządzeń elektronicznych i termopar.
Średnice drutu są zazwyczaj wyrażane w milimetrach lub milach (tysięcznych cala). Jednakże średnicę drutu wolframowego wyraża się zwykle w miligramach – 14,7 mg, 3,05 mg, 246,7 mg i tak dalej. Praktyka ta sięga czasów, gdy w obliczu braku narzędzi do dokładnego pomiaru bardzo cienkich drutów (o średnicy od 0,001″ do 0,020″) panowała konwencja polegająca na mierzeniu ciężaru 200 mm (około 8″) drutu wolframowego i obliczaniu średnica (D) drutu wolframowego w oparciu o masę na jednostkę długości, przy użyciu następującego wzoru matematycznego:

D = 0,71746 x pierwiastek kwadratowy (mg masy/200 mm długości)”

Standardowa tolerancja średnicy wynosi 1s–3% pomiaru masy, chociaż dostępne są węższe tolerancje, w zależności od zastosowania produktu z drutu. Ta metoda wyrażania średnicy zakłada również, że drut ma stałą średnicę, bez znaczących wahań, przewężeń lub innych efektów stożkowych w dowolnym miejscu średnicy.
W przypadku grubszych drutów (o średnicy od 0,020 ″ do 0,250 ″) stosuje się pomiar milimetrowy lub milowy; tolerancje wyrażono jako procent średnicy, przy standardowej tolerancji wynoszącej 1,5%
Większość drutu wolframowego jest domieszkowana śladowymi ilościami potasu, tworząc wydłużoną, zazębiającą się strukturę ziaren, która po rekrystalizacji nie wykazuje właściwości zwisających. Praktyka ta wywodzi się z pierwotnego zastosowania drutu wolframowego w żarówkach, kiedy wysokie temperatury powodowały zwisanie żarnika i awarię lampy. Dodatek tlenku glinu, krzemionki i potasu na etapie mieszania proszku zmieniłby właściwości mechaniczne drutu wolframowego. W procesie kształtowania na gorąco i ciągnienia na gorąco drutu wolframowego pozostają gazy odlotowe tlenku glinu i krzemionki oraz potas, które nadają drutowi właściwości zapobiegające zwisaniu i umożliwiają pracę żarówek bez wyładowań łukowych i uszkodzeń żarnika
Chociaż obecnie zastosowanie drutu wolframowego wykracza poza żarniki do lamp żarowych, stosowanie domieszek w produkcji drutu wolframowego jest nadal stosowane. Domieszkowany wolfram (a także drut molibdenowy), przetworzony w celu uzyskania wyższej temperatury rekrystalizacji niż w stanie czystym, może pozostać plastyczny w temperaturze pokojowej i przy bardzo wysokich temperaturach roboczych. Powstała wydłużona, ułożona w stos struktura nadaje również domieszkowanemu drutowi takie właściwości, jak dobra odporność na pełzanie, stabilność wymiarowa i nieco łatwiejsza obróbka niż czysty (niedomieszkowany) produkt.

Domieszkowany drut wolframowy jest zwykle produkowany w rozmiarach od mniej niż 0,001 cala do 0,025 cala i nadal jest używany do zastosowań w żarnikach lamp i żarnikach drutu, a także jest korzystny w zastosowaniach w piecach, osadzaniu i wysokich temperaturach. Ponadto niektóre firmy (w tym Metal Cutting Corporation) oferują czysty, niedomieszkowany drut wolframowy do zastosowań, w których czystość jest najważniejsza. Obecnie najczystszy dostępny drut wolframowy ma czystość 99,99% i jest wykonany z proszku o czystości 99,999%.

W przeciwieństwie do wyrobów z drutu z metali żelaznych – które można zamówić w 1n różnych stanach wyżarzania, od całkowicie twardego do szerokiego zakresu bardziej miękkich warunków końcowych – drut wolframowy jako czysty pierwiastek (i poza ograniczonym wyborem stopów) nigdy nie będzie miał takiego zakresu właściwości. Jednakże, ponieważ procesy i sprzęt różnią się, właściwości mechaniczne wolframu muszą się różnić w zależności od producenta, ponieważ nie ma dwóch producentów stosujących ten sam rozmiar prasowanego pręta, określony sprzęt do kształtowania oraz harmonogramy ciągnienia i wyżarzania. Byłoby zatem niezwykle szczęśliwym zbiegiem okoliczności, gdyby wolfram produkowany przez różne firmy miał identyczne właściwości mechaniczne. W rzeczywistości mogą się różnić nawet o 10%. Jednak zwrócenie się do producenta drutu wolframowego o zmianę jego wartości rozciągania o 50% jest niemożliwe.