鎢是一種金屬元素。鎢的化學(xué)元素符號是W,原子序數(shù)是74,相對原子質(zhì)量為183.85,原子半徑為137皮米,密度為19.35克/每立方厘米,屬于元素周期表中第六周期(第二長周期)的VIB族。鎢在自然界主要呈六價陽離子,其離子半徑為0.68×10-10m。由于W6+離子 半徑小,電價高,極化能力強,易形成絡(luò)陰離子,因此鎢主要以絡(luò)陰離子形式[WO4]2-,與溶液中的Fe2+、Mn2+、Ca2+等陽離子結(jié)合形成黑鎢礦或白鎢礦沉淀。經(jīng)過冶煉后的鎢是銀白色有光澤的金屬,熔點,硬度很大,蒸氣壓很低,蒸發(fā)速度也較小,化學(xué)性質(zhì)也比較穩(wěn)定。
鎢是一種有色金屬。通常人們根據(jù)金屬的顏色和性質(zhì)把金屬分成兩大類:黑色金屬和有色金屬。黑色金屬主要指鐵、錳、鉻及其合金,如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬。鎢則屬于有色金屬范疇。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,電阻比純金 屬大,電阻溫度系數(shù)小,具有良好的綜合機械性能。因此,作為一種有色金屬,鎢的強度和硬度非常高。由于這種特性,具有硬度高、耐磨性強的鎢硬質(zhì)合金被大規(guī)模應(yīng)用于切削工具、礦山工具中。
鎢是熔點的難熔金屬。一般熔點高于1650℃并有一定儲 量的金屬以及熔點高于鋯熔點(1852℃)的金屬稱為難熔金屬。典型的難熔金屬有鎢、鉭、鉬、鈮、鉿、鉻、釩、鋯和鈦。作為一種難熔金屬,鎢重要的優(yōu)點是有良好的高溫強度,對熔融堿金屬和蒸氣有良好的耐蝕性能,鎢只有在1000℃以上才出現(xiàn)氧化物揮發(fā)和液相氧化物。但是,它同時也具有塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度較高,在室溫下難以塑性加工的缺點。以鎢為代表的難熔金屬在冶金、化工、電子、光源、機械工業(yè)等部門得到了廣泛應(yīng)用。
鎢的碳化物具有高耐磨性和難熔性,其硬度則接近金剛石,因而常被用于一些硬質(zhì)合金中。目前碳化鎢基硬質(zhì)合金是鎢的消費領(lǐng)域,這種硬質(zhì)合金是將碳化鎢微米級粉末和金屬粘合劑(如鈷、鎳、鉬)在真空爐或氫氣還原爐中燒結(jié)而成的粉末冶金制品。碳化鎢基硬質(zhì)合金是大體上可分為碳化鎢—鈷、碳化鎢—碳化鈦—鈷、碳化鎢—碳化鈦—碳化鉭(鈮)—鈷及鋼結(jié)硬質(zhì)合金等四類,這些碳化鎢基硬質(zhì)合金主要用于制造切削工具、礦山工具和拉絲模等。