2. Le tungstène métallique
Le tableau 1 donne les valeurs de quelques propriétés physiques. Le tungstène est un métal extrême : il présente parmi les métaux le plus haut point de fusion, une des plus hautes densités et un des plus hauts modules d'élasticité, ainsi que les plus faibles valeurs de chaleur spécifique et de coefficient de dilatation. Sa caractéristique la plus remarquable, qui justifie ses utilisations, est la conservation de sa résistance mécanique et de sa rigidité jusqu'à des températures supérieures à 2 000 0C. La charge de rupture en traction est voisine de 100 N/mm2 à 2 000 0C ; elle peut atteindre 300 N/mm2 pour certains alliages tels que W-Re ou W-Re-HfC. La résistance au fluage est aussi très élevée. Malgré ces performances remarquables, le tungstène présente deux inconvénients majeurs :
– sa fragilité à température ambiante, surtout à l'état recristallisé ;
– sa réactivité avec l'oxygène de l'air dès 500 0C ; le tungstène et ses alliages ne peuvent être utilisés à haute température que sous vide ou sous gaz protecteur (hydrogène, azote, gaz rares) ; dans le cas contraire, il faut revêtir les pièces d'un dépôt adhérent et stable d'une substance (un siliciure ou une céramique, par exemple).
Par ailleurs, le tungstène présente une stabilité parfaite dans les solutions corrosives (tous les hydroxydes alcalins et tous les acides, sauf le mélange acide nitrique-acide fluorhydrique), dans les verres et les sels fondus, ainsi que dans les métaux liquides jusqu'à 1 000 0C.
Le tungstène est mis en forme à partir d'ébauches frittées, par écrouissage à chaud (entre 1 000 et 1 600 0C). La structure écrouie et fibrée est la plus ductile et la plus résistante mécaniquement. La dureté Vickers à froid est moyenne (∼ 400 HV). Le développement des alliages de tungstène a pour objet d'augmenter la ductilité et d'inhiber le grossissement de grain à haute température. Les alliages les plus connus contiennent soit une dispersion de thorine (1 à 2 p. 100), soit une addition […]
… pour nos abonnés, l'article se prolonge sur 2 pages…
