텅스텐 사용의 가장 큰 단점은 저온에서 연성과 취성이 낮아 가공과 제작이 어렵다는 점입니다. 이 문제는 텅스텐의 연성-취성 전이 온도가 일반적으로 실온보다 높기 때문에 특히 두드러집니다.
설명:
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가공의 어려움: 순수 텅스텐은 경도가 매우 높고 녹는점이 높기 때문에 가공하기가 어렵기로 악명이 높습니다. 텅스텐 카바이드와 같은 다른 단단한 재료를 가공하는 데 사용되는 기존의 다이아몬드 공구는 재료가 다이아몬드 사이의 공간으로 압축될 수 있기 때문에 순수 텅스텐에는 효과적이지 않으며, 이러한 상태를 "로딩"이라고 합니다. 이렇게 되면 절삭 공구가 효과적으로 절삭할 수 없게 됩니다. 또한 순수 텅스텐은 맨드릴을 통해 압출하거나 튜브로 압출할 수 없으므로 제작 공정이 더욱 복잡해집니다.
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저온에서의 취성: 텅스텐은 연성이 낮고 연성-취성 전이 온도보다 낮은 온도에서는 매우 부서지기 쉽습니다. 이러한 특성으로 인해 온도가 크게 높지 않은 일반적인 산업 환경에서는 작업하기가 어렵습니다. 취성은 성형 또는 가공 공정 중 재료 고장으로 이어질 수 있으므로 온도 및 제조 기술을 신중하게 제어해야 합니다.
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불순물에 대한 민감성: 텅스텐은 불순물이 있거나 다른 재료로 오염된 경우 부서지기 쉽고 작업하기 어려울 수 있습니다. 불순물에 대한 이러한 민감성은 구조적 무결성을 유지하기 위해 신중한 취급과 가공이 필요합니다. 또한 텅스텐은 고온에서 공기 중에서 산화되므로 재료의 열화를 방지하기 위해 용접 시 보호 가스 분위기 또는 환원 분위기가 필요합니다.
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복잡한 제조 공정: 텅스텐 제품, 특히 가는 와이어와 대형 봉의 생산에는 프레스, 소결, 스웨이징, 반복적인 드로잉과 어닐링이 포함된 복잡한 다단계 공정이 필요합니다. 이러한 공정은 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 온도와 압력을 정밀하게 제어해야 하므로 텅스텐 부품 제조의 전반적인 비용과 복잡성이 증가합니다.
요약하면, 텅스텐은 높은 융점, 산화 저항성, 극한의 경도 등 여러 가지 바람직한 특성을 가지고 있지만 저온에서의 연성 및 취성 저하와 제조 공정의 복잡성으로 인해 사용 및 적용에 상당한 어려움이 있습니다. 텅스텐의 장점을 효과적으로 활용하려면 이러한 요소들을 세심하게 관리해야 합니다.
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