Liga de tungstênio

Industrial
O tungstênio é usado principalmente na produção de materiais duros com base em carboneto de tungstênio (WC), um dos carbonetos mais duros. O WC é um condutor elétrico eficiente, mas o W2C é menos. O WC é usado para fazer abrasivos resistentes ao desgaste e ferramentas de corte de "carboneto", como facas, brocas, serras circulares, matrizes, ferramentas de fresagem e torneamento usadas pelas indústrias de metalurgia, marcenaria, mineração, petróleo e construção. As ferramentas de carboneto são, na verdade, um composto de cerâmica/metal, onde o cobalto metálico atua como um material de ligação (matriz) para manter as partículas de WC no lugar. Esse tipo de uso industrial é responsável por cerca de 60% do consumo atual de tungstênio.
A indústria de joias faz anéis de carboneto de tungstênio sinterizado, compostos de carboneto de tungstênio/metal e também tungstênio metálico. Anéis compostos de WC/metal usam níquel como matriz metálica no lugar do cobalto porque ele tem um brilho maior quando polido. Às vezes, fabricantes ou varejistas se referem ao carboneto de tungstênio como um metal, mas ele é uma cerâmica. Devido à dureza do carboneto de tungstênio, anéis feitos desse material são extremamente resistentes à abrasão e manterão um acabamento brunido por mais tempo do que anéis feitos de tungstênio metálico. Anéis de carboneto de tungstênio são quebradiços, no entanto, e podem rachar sob um golpe forte.

Ligas
A dureza e a resistência ao calor do tungstênio podem contribuir para ligas úteis. Um bom exemplo é o aço rápido, que pode conter até 18% de tungstênio. O alto ponto de fusão do tungstênio o torna um bom material para aplicações como bicos de foguetes, por exemplo no míssil balístico lançado por submarino UGM-27 Polaris. As ligas de tungstênio são usadas em uma ampla gama de aplicações, incluindo as indústrias aeroespacial e automotiva e blindagem contra radiação. Superligas contendo tungstênio, como Hastelloy e Stellite, são usadas em lâminas de turbina e peças e revestimentos resistentes ao desgaste.
A resistência ao calor do tungstênio o torna útil em aplicações de soldagem a arco quando combinado com outro metal altamente condutor, como prata ou cobre. A prata ou cobre fornece a condutividade necessária e o tungstênio permite que a haste de soldagem suporte as altas temperaturas do ambiente de soldagem a arco.

Imãs permanentes
Aço de tungstênio temperado (martensítico) (aprox. 5,5% a 7,0% W com 0,5% a 0,7% C) foi usado para fazer ímãs permanentes duros, devido à sua alta remanência e coercividade, conforme observado por John Hopkinson (1849–1898) já em 1886. As propriedades magnéticas de um metal ou liga são muito sensíveis à microestrutura. Por exemplo, embora o elemento tungstênio não seja ferromagnético (mas o ferro é), quando está presente no aço nessas proporções, ele estabiliza a fase martensita, que tem maior ferromagnetismo do que a fase ferrita (ferro) devido à sua maior resistência ao movimento da parede do domínio magnético.

Militares
O tungstênio, geralmente ligado com níquel, ferro ou cobalto para formar ligas pesadas, é usado em penetradores de energia cinética como uma alternativa ao urânio empobrecido, em aplicações onde a radioatividade do urânio é problemática mesmo na forma empobrecida, ou onde as propriedades pirofóricas adicionais do urânio não são desejadas (por exemplo, em balas comuns de armas pequenas projetadas para penetrar armaduras corporais). Da mesma forma, ligas de tungstênio também foram usadas em projéteis, granadas e mísseis, para criar estilhaços supersônicos. A Alemanha usou tungstênio durante a Segunda Guerra Mundial para produzir projéteis para projetos de armas antitanque usando o princípio de perfuração por compressão Gerlich para atingir velocidade de saída muito alta e penetração de blindagem aprimorada de artilharia de campo de calibre comparativamente pequeno e peso leve. As armas eram altamente eficazes, mas a escassez de tungstênio usado no núcleo do projétil, causada em parte pela Crise de Wolfram, limitou seu uso.
O tungstênio também tem sido usado em explosivos metálicos inertes densos, que o utilizam como pó denso para reduzir danos colaterais e, ao mesmo tempo, aumentar a letalidade dos explosivos em um pequeno raio.

Aplicações químicas
O sulfeto de tungstênio(IV) é um lubrificante de alta temperatura e é um componente de catalisadores para hidrodessulfurização. O MoS2 é mais comumente usado para tais aplicações.
Óxidos de tungstênio são usados ​​em esmaltes cerâmicos e tungstatos de cálcio/magnésio são amplamente usados ​​em iluminação fluorescente. Tungstatos de cristal são usados ​​como detectores de cintilação em física nuclear e medicina nuclear. Outros sais que contêm tungstênio são usados ​​nas indústrias química e de curtimento. O óxido de tungstênio (WO3) é incorporado em catalisadores de redução catalítica seletiva (SCR) encontrados em usinas de energia a carvão. Esses catalisadores convertem óxidos de nitrogênio (NOx) em nitrogênio (N2) e água (H2O) usando amônia (NH3). O óxido de tungstênio ajuda na resistência física do catalisador e estende a vida útil do catalisador. Catalisadores contendo tungstênio são promissores para reações de epoxidação, oxidação e hidrogenólise. Os heteropoliácidos de tungstênio são componentes-chave de catalisadores multifuncionais. Os tungstatos podem ser usados ​​como fotocatalisadores, enquanto o sulfeto de tungstênio como eletrocatalisador.

Usos de nicho
Aplicações que exigem sua alta densidade incluem pesos, contrapesos, quilhas de lastro para iates, lastro de cauda para aeronaves comerciais, pesos de rotor para helicópteros civis e militares e como lastro em carros de corrida para NASCAR e Fórmula 1. Sendo um pouco menos que o dobro da densidade, a liga de tungstênio é vista como uma alternativa (embora mais cara) para chumbadas de pesca de chumbo. O urânio empobrecido também é usado para esses propósitos, devido à densidade igualmente alta. Blocos de tungstênio de setenta e cinco kg foram usados ​​como "dispositivos de massa de equilíbrio de cruzeiro" na parte do veículo de entrada da nave espacial Mars Science Laboratory de 2012. É um material ideal para usar como um carrinho para rebitagem, onde a massa necessária para bons resultados pode ser obtida em uma barra compacta. Ligas de alta densidade de tungstênio com níquel, cobre ou ferro são usadas em dardos de alta qualidade[89] (para permitir um diâmetro menor e, portanto, agrupamentos mais apertados) ou para moscas artificiais (contas de tungstênio permitem que a mosca afunde rapidamente). O tungstênio também é usado como um parafuso pesado para diminuir a taxa de tiro da submetralhadora SWD M11/9 de 1300 RPM para 700 RPM. O tungstênio tem sido usado recentemente em bicos para impressão 3D; a alta resistência ao desgaste e a condutividade térmica do carboneto de tungstênio melhoram a impressão de filamentos abrasivos. Algumas cordas de instrumentos de corda incorporam tungstênio. O tungstênio é usado como um absorvedor no telescópio eletrônico no Sistema de Raios Cósmicos das duas espaçonaves Voyager.

Substituição de ouro
Sua densidade, semelhante à do ouro, permite que a liga de tungstênio seja usada em joias como uma alternativa ao ouro ou à platina. O tungstênio metálico é hipoalergênico e é mais duro que as ligas de ouro (embora não seja tão duro quanto o carboneto de tungstênio), o que o torna útil para anéis que resistem a arranhões, especialmente em designs com acabamento escovado.
Como a densidade é muito semelhante à do ouro (o tungstênio é apenas 0,36% menos denso) e seu preço é da ordem de um milésimo, o tungstênio também pode ser usado na falsificação de barras de ouro, como ao revestir uma barra de tungstênio com ouro, o que tem sido observado desde a década de 1980, ou ao pegar uma barra de ouro existente, fazer furos e substituir o ouro removido por hastes de tungstênio. As densidades não são exatamente as mesmas, e outras propriedades do ouro e do tungstênio diferem, mas o tungstênio folheado a ouro passará em testes superficiais.

Eletrônicos
Como ele mantém sua resistência em altas temperaturas e tem um alto ponto de fusão, o tungstênio elementar é usado em muitas aplicações de alta temperatura, como lâmpadas incandescentes, filamentos de tubos de raios catódicos e tubos de vácuo, elementos de aquecimento e bicos de motores de foguete. Seu alto ponto de fusão também torna o tungstênio adequado para usos aeroespaciais e de alta temperatura, como aplicações elétricas, de aquecimento e soldagem, principalmente no processo de soldagem a arco de tungstênio a gás (também chamado de soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG)).