Leghe di rame-tungsteno (CuW). sono noti per la loro combinazione unica di proprietà, che li rendono adatti a una varietà di applicazioni impegnative. Ecco le principali proprietà fisiche e meccaniche della lega di rame-tungsteno:
Proprietà fisiche
Densità:
Varia a seconda della composizione ma tipicamente varia da 15,0 a 17,0 g/cm3.
Un contenuto di tungsteno più elevato aumenta la densità della lega.
Punto di fusione:
Il punto di fusione delle leghe CuW non è una singola temperatura ma piuttosto un intervallo. Il tungsteno ha un punto di fusione di 3.422°C (6.192°F) e il rame fonde a 1.085°C (1.985°F).
La lega stessa non fonde in modo omogeneo; invece, la fase rameica si scioglie per prima.
Conduttività termica:
Elevata conduttività termica, generalmente compresa tra 180 e 220 W/m·K.
La conduttività diminuisce con l'aumentare del contenuto di tungsteno.
Conduttività elettrica:
Buona conduttività elettrica, spesso espressa come percentuale dello standard internazionale del rame ricotto (IACS).
Tipicamente varia dal 30% al 60% IACS, a seconda del contenuto di tungsteno.
Coefficiente di dilatazione termica (CTE):
CTE relativamente basso, che aiuta a ridurre al minimo il disallineamento dell'espansione termica nelle applicazioni che coinvolgono altri metalli o ceramiche.
I valori tipici vanno da 6 a 9 x 10?? /°C.
Proprietà meccaniche
Durezza:
Elevata durezza, che aumenta con il contenuto di tungsteno.
La durezza Vickers può variare da 150 a 300 HV (durezza Vickers).
Resistenza alla trazione:
Elevata resistenza alla trazione, che rende la lega adatta per applicazioni che richiedono durabilità meccanica.
I valori tipici vanno da 400 a 900 MPa.
Modulo elastico:
Elevato modulo di elasticità (Modulo di Young), indicativo della rigidità del materiale.
I valori sono tipicamente compresi tra 280 e 350 GPa.
Resistenza alla compressione:
Eccellente resistenza alla compressione grazie all'alto contenuto di tungsteno.
Spesso supera i 1.000 MPa.
Duttilità:
Generalmente bassa duttilità a causa dell'elevato contenuto di tungsteno, che rende la lega più fragile.
Allungamento limitato prima della frattura.
Resistenza all'usura:
Eccellente resistenza all'usura, che rende le leghe CuW adatte per applicazioni che comportano attrito, come contatti elettrici e dissipatori di calore.
Proprietà termiche ed elettriche
Resistenza al calore:
Elevata resistenza alla fatica termica e prestazioni eccellenti in ambienti ad alta temperatura.
Adatto per l'uso in ambienti in cui la stabilità termica è fondamentale.
Resistenza all'erosione dell'arco:
Resistenza superiore all'erosione dell'arco, che lo rende ideale per contatti elettrici e applicazioni di commutazione.
Le leghe di rame e tungsteno offrono una combinazione unica di elevata conduttività termica ed elettrica, eccellente resistenza all'usura e all'erosione dell'arco, alta densità e buona resistenza meccanica. Queste proprietà rendono le leghe CuW particolarmente adatte per applicazioni esigenti, tra gli altri, nei settori elettrico, elettronico e aerospaziale. Le proprietà specifiche di una determinata lega CuW possono variare a seconda della composizione esatta, in particolare del rapporto tra rame e tungsteno, che può essere personalizzato per soddisfare requisiti applicativi specifici.
