Le principal inconvénient de l'utilisation du tungstène est sa faible ductilité et sa fragilité à basse température, ce qui le rend difficile à usiner et à fabriquer. Ce problème est d'autant plus important que la température de transition entre la ductilité et la fragilité du tungstène est généralement supérieure à la température ambiante.
Explication :
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Difficulté d'usinage : Le tungstène pur est notoirement difficile à usiner en raison de son extrême dureté et de son point de fusion élevé. Les outils diamantés traditionnels utilisés pour l'usinage d'autres matériaux durs comme le carbure de tungstène sont inefficaces avec le tungstène pur car le matériau peut se compacter dans les espaces entre les diamants, une condition connue sous le nom de "chargement". L'outil de coupe ne peut alors plus couper efficacement. En outre, le tungstène pur ne peut pas être étiré sur un mandrin ou extrudé en tube, ce qui complique encore les processus de fabrication.
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Fragilité à basse température : Le tungstène est peu ductile et devient très fragile à des températures inférieures à sa température de transition ductile-fragile. Cette caractéristique le rend difficile à travailler dans les environnements industriels typiques où les températures ne sont pas significativement élevées. Cette fragilité peut entraîner la rupture du matériau au cours des processus de formage ou d'usinage, ce qui nécessite un contrôle minutieux de la température et des techniques de fabrication.
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Sensibilité aux impuretés : Le tungstène peut également devenir cassant et difficile à travailler lorsqu'il est impur ou contaminé par d'autres matériaux. Cette sensibilité aux impuretés exige une manipulation et un traitement soigneux pour préserver son intégrité structurelle. En outre, le tungstène s'oxyde dans l'air à des températures élevées, ce qui nécessite une atmosphère gazeuse protectrice ou une atmosphère réductrice pendant le soudage pour éviter la dégradation du matériau.
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Procédés de fabrication complexes : La fabrication de produits en tungstène, en particulier de fils minces et de grosses tiges, implique un processus complexe en plusieurs étapes qui comprend le pressage, le frittage, le rétreint, l'étirage et le recuit répétés. Ces processus prennent non seulement beaucoup de temps, mais exigent également un contrôle précis de la température et de la pression, ce qui augmente le coût global et la complexité de la fabrication des composants en tungstène.
En résumé, si le tungstène possède de nombreuses propriétés souhaitables telles qu'un point de fusion élevé, une résistance à l'oxydation et une dureté extrême, sa faible ductilité et sa fragilité à basse température, associées à la complexité de ses processus de fabrication, posent des problèmes importants pour son utilisation et son application. Ces facteurs doivent être gérés avec soin pour exploiter efficacement les avantages du tungstène.
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