一、高比重鎢合金的概述
高比重鎢合金是以鎢為基體,在其中加入少量的Ni、Fe、Cu、Mo、Co等元素,通過(guò)粉末冶金方法制備而成。這種材料是典型的兩相合金,同時(shí)又被稱(chēng)為“高密度合金”。根據不同的產(chǎn)品用途和工作環(huán)境要求,高比重鎢合金產(chǎn)品會(huì )有不同的等級適用,而其中鎢含量通常為90%W~97%W,密度大于17 g/cm^3。通過(guò)添加一些稀有金屬元素(Ni、Fe、Cu、Mo、Cu等),可以提高產(chǎn)品的性能,比如:極限抗拉強度(Ultimate Tensile Strength),屈服強度(Yield Strength),和延伸率(Elongation)等。
高比重鎢合金形象地被稱(chēng)作3高(或3H)合金,即:高密度、高強度、高硬度合金。
二、高比重鎢合金在配重方面的應用優(yōu)勢
1、由于高比重鎢合金密度高,致密性好,能有效縮小平衡塊的體積,體積減少,可以提高機械設備的空間利用率,在有限的空間內實(shí)現更大的配重效果。
2、另外鎢合金材料具有較好的化學(xué)穩定性和耐腐蝕性能,這也就表示著(zhù)平衡塊哪怕長(cháng)期在露天工作也能較長(cháng)的使用壽命,不需要經(jīng)常更換,耐磨耐用耐腐蝕。
3、因為主要成分是無(wú)污染元素,所以高比重鎢合金是一種環(huán)保材料,不會(huì )對自然環(huán)境造成嚴重的污染。這也是在很多領(lǐng)域,它可以用來(lái)取代鉛的原因。
4、因為添加了其他元素,從而改變了材料的硬度和其他物理性能。高比重鎢合金具有良好的加工性能、我們可以根據客戶(hù)的需求加工成各種形狀和尺寸。
三、高比重鎢合金在配重方面的應用領(lǐng)域
汽車(chē)領(lǐng)域的應用:
鎢合金配重塊不僅是汽車(chē)和賽車(chē)工業(yè)中的關(guān)鍵組件,它們在大型柴油發(fā)動(dòng)機減震方面也起到明顯的作用。它們有助于減輕零件所承受的負荷,從而增加其使用壽命。
1.鎢合金曲軸配重
在汽車(chē)領(lǐng)域,鎢合金配重塊主要是用于曲軸配重。
發(fā)動(dòng)機在高速運轉時(shí)會(huì )產(chǎn)生劇烈的振動(dòng),而這些振動(dòng)會(huì )對部件造成壓力并降低性能。發(fā)動(dòng)機里面的曲軸,如果沒(méi)有做好平衡,很容易導致適用壽命短,振動(dòng)過(guò)大以及發(fā)動(dòng)機功率損失等問(wèn)題。
鎢合金曲軸配重可用于吸收這些振動(dòng),從而提高發(fā)動(dòng)機平穩性和整體性能。同時(shí)鎢合金的強度和耐用性使其能夠承受發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的巨大壓力。
通過(guò)測試曲軸的平衡性,可以針對性的找到位置設置鎢合金平衡塊。
2.鎢合金賽車(chē)配重
在賽車(chē)運動(dòng)中,速度和操控性至關(guān)重要,每克重量都至關(guān)重要。為了在競爭中取得優(yōu)勢,賽車(chē)隊不斷尋找新的方法來(lái)減輕重量并提高性能。鎢合金配重常用來(lái)實(shí)現這一目標。
賽車(chē)必須實(shí)現完美的重量平衡才能發(fā)揮zui佳性能。如果重量分布不均,可能會(huì )導致操控性問(wèn)題,甚至影響輪胎磨損和制動(dòng)性能。鎢合金的高密度使其成為優(yōu)化重量分布的理想材料。通過(guò)將小型、高密度的鎢重合金部件放置在關(guān)鍵位置,賽車(chē)隊可以微調車(chē)輛的重心,從而提高操控性和穩定性。
在某些賽車(chē)類(lèi)別中,國際汽聯(lián)等管理機構規定了zui低重量要求。為了滿(mǎn)足這些要求,賽車(chē)隊可以使用鎢重合金壓艙物來(lái)增加車(chē)重。鎢合金的密度比鉛高 60%,這意味著(zhù)可以使用更少的材料來(lái)實(shí)現相同的重量。這對于需要在不影響性能的情況下增加車(chē)重的賽車(chē)隊來(lái)說(shuō)尤其有益。
航空航天領(lǐng)域的應用:
在航空航天工業(yè)中,我們的鎢合金也同樣用作平衡配重,例如,在螺旋槳和直升機葉片、方向舵、副翼、雷達設備和航空電子系統中。
飛機在空中翱翔時(shí),猶如雜技演員在鋼絲上行走,需要時(shí)刻保持平衡才能穩定飛行。為了實(shí)現這一點(diǎn),工程師們會(huì )在飛機上安裝一些特殊的配重塊,就像給飛機加“砝碼”一樣,精確調整其重心位置。這些看似不起眼的配重塊,都是由鎢合金材料制成,在確保飛機安全飛行方面發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。
高比重鎢合金在航空航天主要是起到兩種用途:
1. 平衡: 飛機的重心必須位于一個(gè)特定的位置,才能保持穩定和可控的飛行姿態(tài)。工程師們可以通過(guò)移動(dòng)或添加鎢重合金配重塊來(lái)調整飛機的重心。例如,在飛機的一側機翼上安裝配重塊可以抵消另一側發(fā)動(dòng)機或油箱的重量,使飛機在飛行中保持水平。這對于飛機的穩定性和操控性非常重要,尤其是在起飛、降落和轉彎等關(guān)鍵飛行階段。
2.慣性阻尼: 飛機的機翼和尾翼在飛行中會(huì )發(fā)生輕微的抖動(dòng),這種現象稱(chēng)為顫振。如果顫振得不到有效控制,可能會(huì )導致機翼斷裂或其他嚴重事故。為了抑制顫振,工程師們會(huì )在機翼和尾翼上安裝鎢重合金配重塊。這些配重塊就像減震器一樣,可以吸收抖動(dòng)能量,使飛機更加平穩地飛行。這對于提高飛機的安全性和乘坐舒適性具有重要意義。
體育用品領(lǐng)域的應用
1.高爾夫球配重:
高爾夫運動(dòng)中,桿面與球的軌跡完全垂直是擊球的理想狀態(tài),然而現實(shí)中卻很難完美實(shí)現。即使擊球稍有偏離,球桿也會(huì )發(fā)生扭轉,導致球偏離目標方向。為了解決這一難題,高爾夫球桿制造商引入了轉動(dòng)慣量 (MOI)的概念,并通過(guò)巧妙地調整配重位置來(lái)提高球桿的 MOI,使其更難扭轉,從而提升容錯性。
鎢配重因其密度高、耐用性好而成為制造配重的理想材料。它被廣泛應用于現代高爾夫球桿中,尤其是一號木桿、球道木桿、推桿以及鐵桿和挖起桿。
鎢配重在不同類(lèi)型球桿中的應用:
一號木桿和球道木桿: 通常在桿面遠離旋轉軸的位置添加鎢配重,增加 MOI,使其更難扭轉,容錯性更強。
推桿: 許多推桿也采用類(lèi)似的概念,將配重放置在遠離桿面的位置,例如 TaylorMade Spider X 推桿中的兩個(gè)鎢配重,可有效提高 MOI,降低扭轉。
鐵桿和挖起桿: 通過(guò)鎢嵌件和空腔設計將重量轉移到桿跟和桿趾,遠離桿面,增加 MOI,提升容錯性。
鎢配重的優(yōu)勢:
提高容錯性: 減少擊球時(shí)的桿面扭轉,即使擊球稍有偏離,也能將球打向目標方向。
降低扭轉: 使球桿更穩定,更容易控制擊球方向。
2.鎢合金飛鏢桿:
得益于鎢合金的高密度,在相同重量的情況下,鎢合金飛鏢桿可以做得更加纖細。這使得飛鏢在飛行過(guò)程中更加穩定,能夠更容易地命中目標區域,尤其是雙倍區和三倍區。
因為密度高,所以鎢合金體積更小,這樣鎢合金飛鏢桿可以做的更加纖細,飛行中遇到的阻力更小,能夠更有效地穿透空氣,從而獲得更佳的直線(xiàn)飛行性能。這意味著(zhù)飛鏢在飛行過(guò)程中更加穩定、可控,更容易瞄準目標。
另外與其他材料制成的飛鏢桿相比,鎢合金飛鏢桿的硬度更高,不易變形。即使受到撞擊或其他外力作用,也能保持鏢桿的形狀和結構,確保飛鏢的穩定飛行和精準命中。
3.鎢合金魚(yú)墜:
鎢合金魚(yú)墜憑借其高密度、體積小、抗風(fēng)性強等特性,在釣魚(yú)活動(dòng)中表現出色,成為釣魚(yú)愛(ài)好者的理想選擇。鎢合金的密度是鉛的兩倍多,因此在相同重量下,鎢合金魚(yú)墜的體積更小,更容易被拋投到遠距離,并迅速沉入水中,有效增加餌料的潛水能力和錨定力。此外,小巧的鎢合金魚(yú)墜不易被魚(yú)發(fā)現,即使在深海垂釣也能輕松使用。得益于更大的重量,鎢合金魚(yú)墜在風(fēng)中也更加穩定,不易受風(fēng)力影響,能夠沿著(zhù)垂釣者的意愿精準地落入水中。
除了上述優(yōu)勢之外,鎢合金魚(yú)墜還具有環(huán)保無(wú)毒、手感好、硬度高不易斷裂等優(yōu)點(diǎn),是兼具性能和環(huán)保的釣魚(yú)工具。無(wú)論是淡水垂釣還是海洋垂釣,鎢合金魚(yú)墜都能助您輕松收獲戰果。
五、總結
鎢合金配重以其優(yōu)異的性能和廣泛的應用領(lǐng)域,成為現代工業(yè)和生活中不可或缺的重要材料。隨著(zhù)科技的進(jìn)步和應用需求的不斷增長(cháng),鎢合金配重將發(fā)揮更加重要的作用。