텅스텐은 일반적으로 저온에서 부서지기 쉬운 것으로 알려져 있지만 고온에서의 거동은 더 복잡합니다.
고온에서 텅스텐은 특히 순수한 상태이거나 특정 조건이 충족될 때 향상된 연성을 나타낼 수 있습니다.
그러나 불순물이 있거나 산화 환경에 노출된 경우와 같이 특정 조건에서는 부서지기 쉬워질 수도 있습니다.
고려해야 할 4가지 주요 요소
1. 저온 취성
텅스텐은 일반적으로 실온보다 높은 연성-취성 전이 온도(DBTT)로 인해 저온에서 부서지기 쉽습니다.
이러한 특성으로 인해 텅스텐은 상온 또는 저온에서 가공하거나 제작하기가 어렵습니다.
순수 텅스텐은 이러한 온도에서 취성으로 인해 가공이 어렵고 튜브로 쉽게 뽑아내거나 압출할 수 없습니다.
2. 고온 연성
고온에서는 텅스텐의 거동이 크게 달라집니다.
DBTT 이상에서 텅스텐은 연성이 높아져 더 쉽게 성형하고 작업할 수 있습니다.
이는 열을 가하면 성형성이 향상되는 텅스텐 와이어의 경우 특히 그렇습니다.
텅스텐은 고온에서도 강도를 잘 유지하며 높은 융점과 산화 및 크리프에 대한 저항성으로 인해 매우 높은 온도까지 가열 요소에 사용됩니다.
3. 불순물 및 산화의 영향
고온에서의 연성에도 불구하고 텅스텐은 순수하지 않거나 산화 조건에 노출되면 부서지기 쉽습니다.
텅스텐은 1200°C 이상의 공기 중에서 빠르게 산화되어 취성 및 고장을 일으킬 수 있습니다.
따라서 고온에서 텅스텐을 작동할 때는 산화를 방지하고 기계적 무결성을 유지하기 위해 보호 분위기 또는 진공 조건을 사용해야 합니다.
4. 합금 및 열처리
연성 및 취성을 포함한 텅스텐의 기계적 특성은 합금 및 열처리를 통해 변경할 수 있습니다.
세륨이나 란탄과 같은 원소를 첨가하면 크리프 강도와 전반적인 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.
금속 가공 및 합금은 또한 DBTT를 감소시켜 텅스텐을 낮은 온도에서 덜 부서지게 만들 수 있습니다.
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