鎢鋼,又稱為硬質(zhì)合金,是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結(jié)復(fù)合材料。碳化鎢,碳化鈷,碳化鈮、碳化鈦,碳化鉭是鎢鋼的常見組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結(jié)劑結(jié)合在一起。粘結(jié)劑通常是指金屬鈷(Co),但對一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。對于一個待定的碳化物和粘結(jié)相的成份組合稱之為“牌號”。
鎢鋼的分類根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。這種分類的依據(jù)是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號)。粘結(jié)相成份主要是利用其強(qiáng)度和耐蝕性。
鎢鋼的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結(jié)金屬。粘結(jié)金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。
含鎢的鋼材,比如高速鋼和某些熱作模具鋼,鋼材中含鎢對鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高,但是韌性會急劇下降。
鎢鋼屬于硬質(zhì)合金,又稱之為鎢鈦合金。硬度可以達(dá)到89~95HRA,正因如此,鎢鋼的產(chǎn)品(常見的有鎢鋼手表),具有不易被磨損,堅硬不怕退火,但質(zhì)脆的特性。
硬質(zhì)合金中主要成分為碳化鎢和鈷,其占所有成分的99%,1%為其他金屬,所以也被稱作鎢鋼。
常用于高精度機(jī)械加工、高精度刀具材料、車床、沖擊鉆鉆頭、玻璃刀刀頭、瓷磚割刀之上,堅硬不怕退火,但質(zhì)脆。屬于稀有金屬之列。
鎢鋼(硬質(zhì)合金)具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。硬質(zhì)合金廣泛用作材料,如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等,用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。新型硬質(zhì)合金的切削速度等于碳素鋼的數(shù)百倍。
為有金屬光澤的灰黑色金屬(體心立方結(jié)晶)。熔點(diǎn)3400℃。沸點(diǎn)5555℃。鎢的硬度是金屬中硬的,經(jīng)過燒結(jié)的鎢條的硬度為200~250,經(jīng)過旋錘的鎢棒為350~400。溶于硝酸和氫氟酸的混酸。與氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物熔融。微溶于硝酸、硫酸、王水;不溶于水,氫氟酸、氫氧化鉀。鎢有兩種變型,a和B。在標(biāo)準(zhǔn)溫度和常壓下,a型是穩(wěn)定的體心立方結(jié)構(gòu)。B型鎢只有在有氧存在的條件下才能出現(xiàn)。它在630℃以下是穩(wěn)定的,在630℃以上又轉(zhuǎn)化為a鎢,并且這一過程是不可逆的。
鎢棒又叫鎢合金棒。鎢合金棒(WMoNiFe)與Anviloy 1150是由金屬粉末在特定的高溫度下煉制而成的,使用特殊的高溫粉末冶金技術(shù)。這樣鎢合金棒材料的熱膨脹系數(shù)低,導(dǎo)熱性能好和良好的材料特性。
在高溫下,鎢合金棒作為一個熔點(diǎn)高,熱膨脹系數(shù)低的材料。鎢合金元素的加入提高可加工性,韌性和焊接。材料的性能是建立在制造業(yè)鎢合金棒消除與其他刀具材料熱處理相關(guān)的問題。
鎢是屬于有色金屬,也是重要的戰(zhàn)略金屬,鎢礦在古代被稱為“重石”。1781年由瑞典化學(xué)家卡爾.威廉.舍耶爾發(fā)現(xiàn)白鎢礦,并提取出新的元素酸-鎢酸,1783年被西班牙人德普爾亞發(fā)現(xiàn)黑鎢礦也從中提取出鎢酸,同年,用碳還原三氧化鎢次得到了鎢粉,并命名該元素。鎢在地殼中的含量為0.001%。已發(fā)現(xiàn)的含鎢礦物有20種。鎢礦床一般伴隨著花崗質(zhì)巖漿的活動而形成。經(jīng)過冶煉后的鎢是銀白色有光澤的金屬,熔點(diǎn),硬度很大。原子序數(shù)74。鋼灰色或銀白色,硬度高,熔點(diǎn)高,常溫下不受空氣侵蝕;主要用途是制造燈絲和高速切削合金鋼、超硬模具,也用于光學(xué)儀器,化學(xué)儀器方面 [tungsten;wolfram]——元素符號W.鎢棒抽成的絲,可做電燈泡、電子管等里面的燈絲