Характеристики вольфрамовой проволоки

В виде проволоки вольфрам сохраняет многие свои ценные свойства, в том числе высокую температуру плавления, низкий коэффициент теплового расширения и низкое давление пара при повышенных температурах. Поскольку вольфрамовая проволока также демонстрирует хорошую электро- и теплопроводность, она широко используется для освещения электронных устройств и термопар.
Диаметры проволоки обычно выражаются в миллиметрах или милах (тысячные доли дюйма). Однако диаметр вольфрамовой проволоки обычно выражают в миллиграммах – 14,7 мг, 3,05 мг, 246,7 мг и так далее. Эта практика восходит к тем временам, когда из-за отсутствия инструментов для точного измерения очень тонких проволок (диаметром от 0,001 до 0,020 дюймов) принято было измерять вес 200 мм (около 8 дюймов) вольфрамовой проволоки и рассчитывать диаметр (D) вольфрамовой проволоки исходя из веса на единицу длины по следующей математической формуле:

D = 0,71746 x квадратный корень (вес в мг/длина 200 мм)”

Стандартный допуск на диаметр составляет 1s士3% от веса, хотя возможны и более жесткие допуски, в зависимости от применения проволочной продукции. Этот метод выражения диаметра также предполагает, что проволока имеет постоянный диаметр без каких-либо значительных отклонений, сужений или других конических эффектов где-либо на диаметре.
Для более толстых проводов (диаметром от 0,020 до 0,250 дюймов) используются миллиметры или милы; допуски выражаются в процентах от диаметра, при этом стандартный допуск составляет 1,5%.
Большая часть вольфрамовой проволоки легирована незначительными количествами калия, что создает удлиненную переплетенную структуру зерен, которая после рекристаллизации проявляет свойства непровисания. Эта практика восходит к тому времени, когда вольфрамовая проволока впервые использовалась в лампах накаливания, когда температура добела приводила к провисанию нити накала и выходу лампы из строя. Добавление легирующих добавок оксида алюминия, кремнезема и калия на стадии смешивания порошка может изменить механические свойства вольфрамовой проволоки. В процессе горячей опрессовки и горячего волочения вольфрамовой проволоки выделяются глинозем и кремнезем, а также остается калий, что придает проволоке свойства непровисания и позволяет лампам накаливания работать без образования дуги и разрушения нити накала.
Хотя сегодня использование вольфрамовой проволоки вышло за рамки нитей для ламп накаливания, использование легирующих добавок в производстве вольфрамовой проволоки продолжается. Легированный вольфрам (а также молибденовая проволока), обработанный для достижения более высокой температуры рекристаллизации, чем в чистом виде, может оставаться пластичным при комнатной температуре и при очень высоких рабочих температурах. Полученная в результате удлиненная многослойная структура также придает легированной проволоке такие свойства, как хорошее сопротивление ползучести, стабильность размеров и немного более легкую обработку, чем чистый (нелегированный) продукт.

Легированная вольфрамовая проволока обычно производится диаметром от менее 0,001 дюйма до 0,025 дюйма и до сих пор используется для изготовления ламп накаливания и проволочной нити, а также полезна в печах, осаждении и высокотемпературных применениях. Кроме того, некоторые компании (в том числе Metal Cutting Corporation) предлагают чистую, нелегированную вольфрамовую проволоку для применений, где чистота имеет первостепенное значение. В настоящее время самая чистая вольфрамовая проволока имеет чистоту 99,99% и изготовлена ​​из порошка с чистотой 99,999%.

В отличие от изделий из проволоки из черных металлов, которые можно заказать в различных состояниях отжига, от полностью твердых до широкого диапазона более мягких конечных условий, вольфрамовая проволока как чистый элемент (и помимо ограниченного выбора сплавов) никогда не может иметь такой диапазон характеристики. Однако, поскольку процессы и оборудование различаются, механические свойства вольфрама должны различаться у разных производителей, поскольку ни один из двух производителей не использует одинаковый размер прессованных прутков, определенное оборудование для обжима, а также графики волочения и отжига. Поэтому было бы удивительно удачным совпадением, если бы вольфрам, произведенный разными компаниями, имел одинаковые механические свойства. Фактически они могут отличаться на целых 10%. Но требовать от производителя вольфрамовой проволоки изменить собственные значения прочности на растяжение на 50% невозможно.