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,通過粉末冶金方法制備而成。這種材料是典型的兩相合金,同時又被稱為“高密度合金”。根據不同的產品用途和工作環境要求,高比重鎢合金產品會有不同的等級適用,而其中鎢含量通常為90%W~97%W,密度大于17 g/cm^3。通過添加一些稀有金屬元素(Ni、Fe、Cu、Mo、Cu等),可以提高產品的性能,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,在有限的空間內實現更大的配重效果。
2、另外鎢合金材料具有較好的化學穩定性和耐腐蝕性能,這也就表示著平衡塊哪怕長期在露天工作也能較長的使用壽命,不需要經常更換,耐磨耐用耐腐蝕。
3、因為主要成分是無污染元素,所以高比重鎢合金是一種環保材料,不會對自然環境造成嚴重的污染。這也是在很多領域,它可以用來取代鉛的原因。
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域
汽車領域的應用:
鎢合金配重塊不僅是汽車和賽車工業中的關鍵組件,它們在大型柴油發動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
在汽車領域,鎢合金配重塊主要是用于曲軸配重。
發動機在高速運轉時會產生劇烈的振動,而這些振動會對部件造成壓力并降低性能。發動機里面的曲軸,如果沒有做好平衡,很容易導致適用壽命短,振動過大以及發動機功率損失等問題。
鎢合金曲軸配重可用于吸收這些振動,從而提高發動機平穩性和整體性能。同時鎢合金的強度和耐用性使其能夠承受發動機產生的巨大壓力。
通過測試曲軸的平衡性,可以針對性的找到位置設置鎢合金平衡塊。
2.鎢合金賽車配重
在賽車運動中,速度和操控性至關重要,每克重量都至關重要。為了在競爭中取得優勢,賽車隊不斷尋找新的方法來減輕重量并提高性能。鎢合金配重常用來實現這一目標。
賽車必須實現完美的重量平衡才能發揮zui佳性能。如果重量分布不均,可能會導致操控性問題,甚至影響輪胎磨損和制動性能。鎢合金的高密度使其成為優化重量分布的理想材料。通過將小型、高密度的鎢重合金部件放置在關鍵位置,賽車隊可以微調車輛的重心,從而提高操控性和穩定性。
在某些賽車類別中,國際汽聯等管理機構規定了zui低重量要求。為了滿足這些要求,賽車隊可以使用鎢重合金壓艙物來增加車重。鎢合金的密度比鉛高 60%,這意味著可以使用更少的材料來實現相同的重量。這對于需要在不影響性能的情況下增加車重的賽車隊來說尤其有益。
航空航天領域的應用:
在航空航天工業中,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,猶如雜技演員在鋼絲上行走,需要時刻保持平衡才能穩定飛行。為了實現這一點,工程師們會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揮著至關重要的作用。
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特定的位置,才能保持穩定和可控的飛行姿態。工程師們可以通過移動或添加鎢重合金配重塊來調整飛機的重心。例如,在飛機的一側機翼上安裝配重塊可以抵消另一側發動機或油箱的重量,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、降落和轉彎等關鍵飛行階段。
2.慣性阻尼: 飛機的機翼和尾翼在飛行中會發生輕微的抖動,這種現象稱為顫振。如果顫振得不到有效控制,可能會導致機翼斷裂或其他嚴重事故。為了抑制顫振,工程師們會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。
體育用品領域的應用
1.高爾夫球配重:
高爾夫運動中,桿面與球的軌跡完全垂直是擊球的理想狀態,然而現實中卻很難完美實現。即使擊球稍有偏離,球桿也會發生扭轉,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慣量 (MOI)的概念,并通過巧妙地調整配重位置來提高球桿的 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 推桿中的兩個鎢配重,可有效提高 MOI,降低扭轉。
鐵桿和挖起桿: 通過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。
鎢配重的優勢:
提高容錯性: 減少擊球時的桿面扭轉,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飛行性能。這意味著飛鏢在飛行過程中更加穩定、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.鎢合金魚墜:
鎢合金魚墜憑借其高密度、體積小、抗風性強等特性,在釣魚活動中表現出色,成為釣魚愛好者的理想選擇。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,小巧的鎢合金魚墜不易被魚發現,即使在深海垂釣也能輕松使用。得益于更大的重量,鎢合金魚墜在風中也更加穩定,不易受風力影響,能夠沿著垂釣者的意愿精準地落入水中。
除了上述優勢之外,鎢合金魚墜還具有環保無毒、手感好、硬度高不易斷裂等優點,是兼具性能和環保的釣魚工具。無論是淡水垂釣還是海洋垂釣,鎢合金魚墜都能助您輕松收獲戰果。
五、總結
鎢合金配重以其優異的性能和廣泛的應用領域,成為現代工業和生活中不可或缺的重要材料。隨著科技的進步和應用需求的不斷增長,鎢合金配重將發揮更加重要的作用。
