タングステン鋼：決して後退しない金属界のヘビー級チャンピオン

固い岩盤を貫くドリル・ビットを回転させたり、工場の機械がビートを飛ばすことなく部品を作り出したりするのはなぜだろうと不思議に思ったことはありませんか？タングステン鋼はその答えであり、1世紀以上もの間、過酷な作業で静かに物事を支えてきた本物の強靭な合金である。タングステン鋼は、基本的に日常的に使われている鋼鉄にタングステンを加えたもので、この高密度で超希少な金属は、極度の熱にも耐えることができる。私は数年前にこの金属について読んだとき、「この金属はまるでスーパーマンのようだ」と思ったことを覚えている。ただ生き残るだけでなく、他の素材が失敗するような状況でも成功するのだ。では、タングステン鋼の特徴と、なぜそれが今日もなお大注目されているのかを紐解いてみよう。

まず、高速度鋼（HSS）に分類され、タングステンが10％から20％を占めている。耐食性を高めるクロム、靭性を高めるバナジウム、硬度を高めるカーボンを加えれば、耐久性のレシピが完成する。本当のキッカーは、タングステンの非常識な融点です - 摂氏3400度以上、他の何よりもはるかに高い。タングステンが鋼と結合すると、岩のように強固な炭化物が形成され、温度が600度を超えても切れ味が持続する。金属加工のビデオで、工具が赤熱しているにもかかわらず、何事もなかったかのように切れ続けているのを見たことがある。それがなければ、数分ごとにビットを交換することになり、生産性が落ちる。

密度はここでのもう一つの勝利である。タングステン鋼の重さは1トンで、鉛よりも密度が高い。硬度的には、ロックウェル・スケールで65～70の範囲にあり、通常の鋼鉄を埃の中に残している。しかし、完璧なものはない。冷えると脆くなることがあるので、エンジニアはしばしばコバルトやモリブデンを添加して、より寛容になるようにしている。電気アーク炉ですべてを溶かし、鍛造で形を整え、熱処理で理想的な結晶構造を得る。バックヤードのDIYではないが、その結果、工具は何年も長持ちし、交換にかかる費用を節約できる。

裏話を掘り下げると、そこにはドラマがある。1900年代初頭、発明家のフレデリック・テイラーとマウンセル・ホワイトは、テイラー・ホワイト鋼と呼ばれる初期バージョンを開発し、第一次世界大戦中に加工速度を3倍に高めた。その後、第二次世界大戦が勃発し、タングステンの供給は途絶えた。そのため、タングステンは独創的な交換を余儀なくされましたが、タングステン鋼は再びトップに返り咲いたのです。

今日の世界では、ヘビーデューティーな作業ではどこにでもある。自動車メーカーでは、過酷なエンジン・ビットに使用されている。鉱業では、ドリルヘッドがひるむことなく花崗岩を食い破る。外科医は、カミソリのような切れ味と無菌状態を保つメスを作るために、このメスを愛用している。航空機のタービンブレードは、この材料で作られている。また、その重量と貫通力から、軍用徹甲弾にも使用されている。

素晴らしいのは、それがいまだに進化を続けていることだ。粉末冶金のような新しい製法は、タングステンをより細かく粉砕し、より優れたパフォーマンスを実現します。タングステンの採掘は環境にやさしくありません。すべてのすべてでは、私たちのペースの速い、厳しい生活の中で、タングステン鋼は、あなたが頼りにその信頼できる友人です。華やかさはありませんが、タングステン鋼がなければ、私たちが当たり前のように享受していることの多くが停止してしまうでしょう。次に電動工具を使ったり、飛行機に乗ったりするときは、このタフな合金に敬意を表してください。