Volfrámacél: A fémek nehézsúlyú bajnoka, amely sosem hátrál meg

Gondolkodott már azon, hogy mi tartja a fúrófejek forgását a tömör kőzetben, vagy hogy a gyári gépek mitől tudnak egy ütemet sem kihagyva alkatrészeket gyártani? A válasz a volfrámacél, egy igazi erőművi ötvözet, amely már több mint egy évszázada csendben tartja össze a dolgokat a kemény munkák során. Alapvetően ez a hétköznapi acél, volfrámmal felerősítve - ez a sűrű, szuper ritka fém, amely nevet az extrém hővel szemben. Emlékszem, évekkel ezelőtt olvastam róla, és azt gondoltam, hogy ez az anyag olyan, mint az anyagok Supermanje. Nem csak túléli, hanem ott is boldogul, ahol mások elbuknak. Szóval, bontsuk ki, mitől működik a volfrámacél, és miért nagy dolog még ma is.

Először is, nagy sebességű acélnak vagy HSS-nek minősül, a volfrám a keverék 10-20 százalékát teszi ki. A korrózióállóság érdekében némi krómot, az extra szívósság érdekében vanádiumot, a keménység fokozására pedig szenet adnak hozzá, és máris megvan a tartósság receptje. Az igazi csavar a volfrám őrült olvadáspontja - több mint 3400 Celsius-fok, sokkal magasabb, mint bármi más. Amikor összekapcsolódik az acéllal, sziklaszilárd karbidokat hoz létre, amelyek még akkor is élesek maradnak, ha a hőmérséklet meghaladja a 600 fokot. Láttam már videókat fémmegmunkálásról, ahol a szerszámok vörösen izzanak, de úgy vágnak tovább, mintha nem lenne nagy dolog. Enélkül néhány percenként cserélgetni kellene a szerszámokat, ami megöli a termelékenységet.

A sűrűség egy újabb győzelem. A volfrámacél egy tonnát nyom - sűrűbb, mint az ólom -, így úgy ellenáll a kopásnak, mint egy bajnok. Keménységét tekintve a Rockwell-skálán a 65-70-es tartományba esik, és a hagyományos acélt a porban hagyja. De hé, semmi sem tökéletes; hűlés közben törékennyé válhat, ezért a mérnökök gyakran adnak hozzá kobaltot vagy molibdént, hogy elnézőbbé tegyék. A gyártási folyamat intenzív: az egészet elektromos ívkemencében megolvasztják, formára kovácsolják, majd hőkezelik, hogy elérjék az ideális kristályszerkezetet. Ez nem egy háztáji barkácsolás, de a végeredmény azt jelenti, hogy a szerszámok évszázadokkal tovább tartanak, és így pénzt takaríthatunk meg a cserén.

Áss bele a háttértörténetbe, és van benne némi dráma. Az 1900-as évek elején Frederick Taylor és Maunsel White feltalálók kifejlesztettek egy korai változatot, a Taylor-White acélt, amely megháromszorozta a megmunkálási sebességet az I. világháború alatt. A gyárak megőrültek érte. Aztán jött a második világháború, és a volfrámkészletek elapadtak - főleg azért, mert Kína még most is a világtermelés 80 százalékát ellenőrzi. Ez néhány kreatív cserére kényszerített, de a volfrámacél visszakapaszkodott az első helyre.

A mai világban mindenhol ott van, ahol nehéz munkára keresnek. Az autógyártók olyan motordarabokhoz használják, amelyek nagy terhelést kapnak. A bányászatban ezek a fúrófejek megingás nélkül harapják át a gránitot. A sebészek a szikékre esküsznek, amelyek borotvaélesek és sterilek maradnak. A repülőgépekben az ebből az anyagból készült turbinalapátok olyan sebességgel és hővel bírnak, amely a kevésbé jó fémeket megolvasztaná. És igen, a hadsereg a páncéltörő lövedékekhez használja a súlya és az átütőereje miatt.

A legjobb az egészben az, hogy még mindig fejlődik. Az új módszerek, például a porkohászat lehetővé teszik, hogy finomabbra őröljük a még jobb teljesítmény érdekében, és az újrahasznosítás egyre inkább felgyorsul, hogy enyhítsük a bányászat ökológiai terheit. A volfrám kitermelése nem tesz jót a környezetnek, ezért ez egy okos lépés. Mindent egybevetve, a mi rohanó, igényes életünkben a volfrámacél az a megbízható barát, akire számíthat. Nem elbűvölő, de nélküle sok minden, amit természetesnek veszünk, megállna. Legközelebb, amikor elektromos szerszámot használ vagy repülőre száll, biccentsen egy kicsit ennek a kemény ötvözetnek - megérdemli.