タングステンとは？特徴・用途・選び方まで徹底解説する完全ガイド
タングステンとは？特徴・用途・選び方まで徹底解説する完全ガイド
タングステンは、金属材料の中でも特に高い融点・硬度・耐摩耗性を持つ素材として知られています。 その独自の性質から、電球のフィラメント、超硬工具、ロケットエンジン部材など、過酷な条件下で使用される重要な材料として幅広い産業分野で活用されています。 しかし、「強い金属」というイメージはあっても、なぜ強いのか、どんな種類があるのか、どのように選べばいいのかまで理解している人は少なくありません。 本記事では、タングステンの特性から具体的な用途、他素材との比較、合金の選定ポイントまで、素材選定に役立つ情報を体系的に整理して解説します。
タングステンとは何か
タングステン（元素記号: W）は、融点 3,422℃を誇り、これは全金属中で最も高い温度です。また、比重が高く非常に重い金属であり、耐食性にも優れています。 タングステンの原鉱石は主に灰重石（Scheelite）や鉄マンガン重石（Wolframite）として採掘され、精錬・粉末冶金を経て様々な形状に加工されます。 基礎的な材料情報は日本鉄鋼連盟でも体系的に整理されています。| 項目 | 値 | 特徴 |
|---|---|---|
| 融点 | 3,422℃ | 金属中で最も高い |
| 比重 | 19.3 | 鉄の約2.5倍の重さ |
| 熱膨張率 | 低い | 高温でも変形しにくい |
| 硬度 | 非常に高い | 超硬工具に利用 |
タングステンの主な用途
タングステンは多様な産業で使用されており、代表的な用途を以下にまとめます。- 電球フィラメント・電子部品
- 超硬工具（切削工具・金型）
- 放射線遮蔽（医療・検査装置）
- 高比重バランス材（時計・飛行体制御部品）
- ロケットや航空宇宙向け耐熱構造材
純タングステンとタングステン合金の違い
タングステンは純金属のままでは脆さを持つため、使用用途に応じて様々な合金が用いられます。 以下は代表的なタングステン合金の比較です。他金属との比較でわかるタングステンの価値
素材の選定では、タングステンだけを見るのではなく、他の耐熱金属との比較が重要です。 以下は代表的な耐熱金属との比較です。金属融点密度特徴 タングステン3,422℃19.3最高レベルの耐熱性と比重 モリブデン2,623℃10.2より軽量で加工しやすい チタン1,668℃4.5軽量・耐食性に優れるどの金属を選ぶべきかは、求める機械特性・環境条件・コストによって異なります。 より深い比較解説は「金属硬度の比較に関して解説」で詳しく解説しています。タングステンを使用する際の注意点
タングステンは優れた金属ですが、すべてが万能ではありません。特に注意したいポイントは以下です。加工が非常に難しい（粉末冶金による成形が一般的）脆性破壊を起こしやすく、衝撃荷重に弱い高比重ゆえに部品重量が増加しやすい設計段階でこれらを考慮することで、材料選定の失敗を防ぎ、製品品質を安定させることができます。よくある質問（FAQ）
Q1
タングステンとタングステン合金はどう違いますか？
タングステンは融点が高く耐摩耗性に優れた金属ですが、純金属のままでは脆く加工が難しいという特性があります。そのため、用途に応じてコバルトや銅、ニッケル鉄などを組み合わせたタングステン合金が使用されます。
Q2
タングステンを使用する際に注意すべき点はありますか？
タングステンは高温環境に強い一方で、衝撃に弱く、加工方法も特殊になります。特に粉末冶金による成形が一般的で、加工コストが高くなることがあります。
Q3
モリブデンやチタンと比べてタングステンを選ぶメリットは？
タングステンは金属中で最も高い融点を持ち、形状安定性や耐摩耗性に優れています。一方でモリブデンは軽量・加工性に優れ、チタンは耐食性と軽さが強みです。
