鉬的密度為10.2g/cm3,熔點為2610℃,沸點為5560℃。鉬是一種銀白色的金屬,硬而堅韌,熔點高,熱傳導率也比較高,常溫下不與空氣發(fā)生氧化反應。作為一種過渡元素,極易改變其氧化狀態(tài),鉬離子的顏色也會隨著氧化狀態(tài)的改變而改變。鉬是人體及動植物所必需的微量元素,對人以及動植物的生長、發(fā)育、遺傳起著重要作用。鉬在地殼中的平均含量為0.00011%,全球鉬資源儲量約為1100萬噸,探明儲量約為1940萬噸。由于鉬具有高強度、高熔點、耐腐蝕、耐磨研等優(yōu)點,被廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電氣和電子技術、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等領域。
鉬在鋼鐵領域的消費量,主要用于生產(chǎn)合金鋼(約占鉬在鋼鐵消耗總量中的43%)、不銹鋼(約23%)、工具鋼和高速鋼(約8%)、鑄鐵和軋輥(約6%)。鉬大部分是以工業(yè)氧化鉬壓塊后直接用于煉鋼或鑄鐵,少部分則先熔煉成鉬鐵,然后再用于煉鋼。鉬作為鋼的合金元素具有以下優(yōu)點:提高鋼的強度和韌性;提高鋼在酸堿溶液和液態(tài)金屬中的抗腐蝕性;提高鋼的耐磨性;改善鋼的淬透性、焊接性和耐熱性。例如,含鉬量為4%-5%的不銹鋼往往用于諸如海洋設備、化工設備等侵蝕、腐蝕比較嚴重的地方。
以鉬為基體加入其他元素(如鈦、鋯、鉿、鎢及稀土元素等)構(gòu)成有色合金,這些合金元素不僅對鉬合金起到固溶強化和保持低溫塑性的作用,而且還能形成穩(wěn)定的、彌散分布的碳化物相,提高合金的強度和再結(jié)晶溫度。鉬基合金因為具有良好的強度、機械穩(wěn)定性、高延展性而被用于高發(fā)熱元件、擠壓磨具、玻璃熔化爐電極、噴射涂層、金屬加工工具、航天器的零部件等。
高溫元件 鉬的純度高、耐高溫、蒸汽壓低等特性,使之常常被用來制造高溫爐的發(fā)熱體和結(jié)構(gòu)材料。在鎢鉬及硬質(zhì)合金生產(chǎn)過程中,大都采用鉬絲加熱的方式制作還原爐和燒結(jié)爐,部份鐵制品連續(xù)燒結(jié)還采用鉬桿加熱排作發(fā)熱體,鉬桿加熱排以鉬鉤懸掛于爐子的兩側(cè)。這類爐子一般為還原性氣氛或非氧化性氣氛,在氫氣和分解氨中鉬絲可使用至接近熔點,氮氣中可使用至2000℃。高于1700℃使用時,可采用再結(jié)晶溫度更高、強度更好的TZM合金或鉬鑭合金作發(fā)熱體。鉬在熔化的石英中有很好的抗燒蝕性能,在玻璃工業(yè)中用作通電熔融電極,每生產(chǎn)一噸玻璃鉬電極僅損失7.8克,使用壽命可長達一年多。除作電極外,鉬還用作玻璃熔化高溫結(jié)構(gòu)材料,如導槽、管子、坩堝、流口以及稀土冶煉的攪拌棒。以鉬代鉑在玻璃纖維拉絲爐上使用效果良好,大大降低了生產(chǎn)成本。新近研制出的核燃料燒結(jié)爐采用鉬網(wǎng)加熱,用ф0.8mm鉬絲編織成三相網(wǎng)狀加熱器,工作溫度可達1800—2000℃。除此之外,鉬及其合金還可以作熱等靜壓的爐架、隔熱屏、燒結(jié)和蒸涂的料舟、SmCo磁體及二氧化鈾燒結(jié)的墊板,熱電偶及其保護套管等。