lunes, 4 de marzo de 2019

EL WOLFRANIO Y LA INDUSTRIA DE GUERRA

Resultado de imagen de el wolframio

Sin entrar en una exposición técnica, el hierro o el acero (que es una aleación de hierro y carbono) son muy poco útiles en muchas aplicaciones industriales a no ser que vayan aleados con otros metales que les confieran las propiedades buscadas. Hay que tener en cuenta que dependiendo de la propiedad y comportamiento mecánico, térmico o resistencia química buscada se emplean diversas aleaciones. Simplificando mucho -lo que voy a decir no es exactamente así- pero puede suponer una guía para comprender un poco mas la necesidad imperiosa del aprovisionamiento de metales como el wolframio, cromo, molibdeno, manganeso, níquel, etc, se pueden buscar aleaciones que sean resistentes a la corrosión, oxidación o que presenten propiedades mecáncias consideradas deseables como la dureza, resistencia a la torsión, cizalladura, etc.

El cromo y níquel se suelen emplear por sus propiedades anticorrosión y antióxido.

El wolframio por dar gran dureza y resistencia térmica a los aceros -de ahí que se empleen en blindajes que necesitan una gran dureza y una gran resistencia térmica a la fusión-

El manganeso da propiedades antitorsión y en general de resistencia mecánica

Espero que los químicos me perdonen por estas simplificaciones pero que creo pueden ayudar a entender a los legos en la materia, la fundamental y absoluta necesidad de estos metales para conseguir aceros de alto rendimiento.

Cuando se disminuye el aporte de varios de estos metales se producen problemas por fatiga mecánica que en la práctica hace que los tubos de cañones tengan una vida mas corta, las transmisiones de los vehículos pesados una vida mas corta y un sinfín de averías mas así como multitud de problemas originados por no tener el comportamiento óptimo a la aplicación buscada.

En realidad la explotación de estos minerales era totalmente antieconómica pero sencillamente los alemanes los necesitaban desesperadamente y estaban dispuestos a pagar lo que fuera por el tungsteno. Uno de los graves problemas de los alemanes es que hay muy pocos yacimientos de estos metales en el continente europeo y sencillamente no hubieran podido acometer una guerra mundial con su demanda ingente de aleaciones de alto rendimiento si no fuera porque habían acumulado stocks antes de la guerra y porque consiguieron unas conquistas territoriales impensables incluso para los mas optimistas la guerra la hubieran tenido que terminar escasamente un año despues de iniciada. Estas conquistas posibilitaron que cayeran en sus manos una cantidad ingente de stocks y además de yacimientos sin los cuales Alemania no hubiera podido sostener una guerra mundial de cinco años. Un pequeño listado dará idea del valor de las conquistas:

- Hierro: Alsacia-Lorena, Luxemburgo
- Niquel: Finlandia (cobeligerante con Alemania)
- Manganeso: zona de Zaporozhe y Krivoi Rog en Ucrania.
- Cromo: Yugoslavia e importaciones de Turquía
- Wolframio: Portugal y España
- Aluminio: Hungría y Balcanes en general

Sin embargo no hay prácticamente yacimientos de molibdeno en Europa y las cantidades de níquel, cromo y manganeso eran insuficientes para la demanda existente. De hecho estoy planeando y recogiendo estadísticas para abrir un topic sobre el asunto.

Todos los metales no ferrosos cumplían en uno u otro campo un papel primordial y generalmente insustituíble en la fabricación de aleaciones, máquinas, motores, planchas, municiones y pertrechos en general para la guerra. De una manera muy rápida se puede ver que si no hubiera sido por las grandes conquistas territoriales, Alemania no hubiera podido sostener una guerra mundial durante mas de 5 años. A excepción de carbón, potasas y antimonio, Alemania carecía o no tenía cantidades suficientes de prácticamente todos los metales y minerales necesarios para los insumos básicos de la industria(hierro, cobre, aluminio, zinc, níquel, manganeso, wolframio, molibdeno, cromo, oro, platino, etc)

En otro momento -desgraciadamente no tengo tiempo ahora- intentaré analizar las disponibilidades de estos recursos minerales y por ende de metales en Alemania durante la II Guerra Mundial.

Esta era una de las aplicaciones aunque creo que el consumo era mayor para los blindajes por cuestión de volumen. Realmente la Alemania de la época no tenía prácticamente metales usados en aleaciones especiales.

Y otro de los componentes fundamentales en este proceso, de convertir el mineral de hierro -el arrabio es uno de ellos- es la electricidad para fundirlo en los altos hornos, y tras pasarlo por los diferentes procesos, entre ellos el convertidor Bessemer, se transforma en acero. Aditivado con wolframio entre otros, en una serie de procesos que podéis ver aquí http://www.google.es/search?sourceid=na ... s+Bessemer" onclick="window.open(this.href);return false; detallados se convierten en los aceros especiales con las propiedades deseadas. Incluso veréis el porqué de la fortaleza de los cementos con los cuales están hechos los búnkeres alemanes......contienen un subproducto de las acerías.

 Resultado de imagen de PROYECTILES ANTITANQUE ALEMANES

Otra utilidad importantitisima del wolframio en forma de carburo era en la fabricación de proyectiles sdubcalibrados de penetración por energía cinética (APCR, APDS, APFSDS y derivativos)

 Sonn varios tipos de proyectiles antitanque que tienen un calibre menor del que tiene le cañón que los dispara, por lo que son más ligeros y adquieren una velocidad de boca muy superior al proyectil normal, por lo que la energía cinética es mayor, y por tanto presentan una capacidad de penetración mayor.




Wolframio

Tántalo ← WolframioRenio
  Lattice body centered cubic.svg Capa electrónica 074 Wolframio.svg

74
W
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada
W,74.jpg
Blanco grisáceo, brillante Wolfram evaporated crystals and 1cm3 cube.jpg
Información general
Nombre, símbolo, númeroWolframio, W, 74
Serie químicaMetales de transición
Grupo, período, bloque6, 6, d
Masa atómica183,84 u
Configuración electrónica[Xe] 4f14 5d4 6s21
Dureza Mohs7,5
Electrones por nivel2, 8, 18, 32, 12, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio135 pm
Electronegatividad2,36 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc)193 pm (radio de Bohr)
Radio covalente146 pm
Estado(s) de oxidación6, 5, 4, 3, 2 (levemente ácido)
1.ª Energía de ionización770 kJ/mol
2.ª Energía de ionización1700 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinariosólido
Densidad19250 kg/m3
Punto de fusión3695 K (3422 ℃)
Punto de ebullición6203 K (5930 ℃)
Entalpía de vaporización82456 kJ/mol
Entalpía de fusión35,4 kJ/mol
Presión de vapor4,27 Pa a 3680 K
Varios
Estructura cristalinaCúbica centrada en el cuerpo
Calor específico130 J/(K·kg)
Conductividad térmica174 W/(K·m)
Módulo elástico411 GPa
Velocidad del sonido5174 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del wolframio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
180W0,12%1.8×1018 aα2,516176Hf
181WSintético121,2 dε0,188181Ta
182W26,50%Estable con 108 neutrones
183W14,31%Estable con 109 neutrones
184W30,64%Estable con 110 neutrones
185W
75,1 dβ-0,433
186W28,43%Estable con 112 neutrones
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
El wolframio o volframio,​ también conocido como wólfram o tungsteno, es un elemento químico de número atómico 74 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es W.
Es un metal escaso en la corteza terrestre, pero se encuentra en determinados minerales en forma de óxidos o sales. Es de color gris acerado, muy duro y denso, tiene el punto de fusión más elevado de todos los metales y el punto de ebullición más alto de todos los elementos conocidos.​ Se usa en los filamentos de las lámparas incandescentes, en electrodos no consumibles de soldaduras, en resistencias eléctricas, y aleado con el acero, en la fabricación de aceros especiales.
Su variedad de carburo de wolframio sinterizado se emplea para fabricar herramientas de corte. Esta variedad absorbe más del 60 % de la demanda mundial de wolframio.
El wolframio es un material estratégico y ha estado en la lista de productos más codiciados desde la Segunda Guerra Mundial. Por ejemplo, el gobierno de Estados Unidos mantiene unas reservas nacionales de seis meses junto a otros productos considerados de primera necesidad para su supervivencia.
Este metal es fundamental para entender las sociedades modernas. Sin él no se podrían producir de una forma económica todas las máquinas que nos rodean y las cosas que se pueden producir con ellas.




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