難熔金屬
鎢是熔點(diǎn)的難熔金屬。一般熔點(diǎn)高于1650℃并有一定儲(chǔ) 量的金屬以及熔點(diǎn)高于鋯熔點(diǎn)(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(diǎn)是有良好的高溫強(qiáng)度,對(duì)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(shí)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(diǎn)。以鎢為代表的難熔金屬在冶金、化工、電子、光源、機(jī)械工業(yè)等部門得到了廣泛應(yīng)用。
鎢是稀有高熔點(diǎn)金屬,屬于元素周期系中第六周期(第二長(zhǎng)周期)的 ⅥB族。鎢是一種銀白色金屬,外形似鋼。鎢的熔點(diǎn)高,蒸氣壓很低,蒸發(fā)速度也較小。它的主要物理性質(zhì)如下:
元素符號(hào)&Nbsp; W
原子序數(shù)74
穩(wěn)定同位素及其所占%180(0.14);182(26.41); 183(14.40);184(30.64);186(28.41)
原子體積9.53 cm3/mol
固態(tài)密度:19.35克/每立方厘米。
液態(tài)密度:17.6克/每立方厘米。
晶體結(jié)構(gòu)及晶格常數(shù)α-W:體心立方 a=3.16524 pm(25℃)
β-W:立方晶格 a=5.046 nm(630℃以下穩(wěn)定)
基本用途:世界上開采出的鎢礦,約50%用于優(yōu)質(zhì)鋼的冶煉,約35%用于生產(chǎn)硬質(zhì)鋼,約10%用于制鎢絲,約5%其他用于其他用途。鎢可以制造槍械、火箭推進(jìn)器的噴嘴、穿甲彈、切削金屬的刀片、鉆頭、超硬模具、拉絲模等等,鎢的用途十分廣泛,涉及礦山、冶金、機(jī)械、建筑、交通、電子、化工、輕工、紡織、軍工、航天、科技、各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
鎢以純金屬狀態(tài)和以合金系狀態(tài)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代技術(shù)中,合金系狀態(tài)中主要的是合金鋼、以碳化鎢為基的硬質(zhì)合金、耐磨合金和強(qiáng)熱合金。鎢主要分別應(yīng)用于以下工業(yè)領(lǐng)域:
鋼鐵工業(yè):鎢大部分用于生產(chǎn)特種鋼。廣泛采用的高速鋼含有9%——24%的鎢、3.8%——4.6%的鉻、1%——5%的釩、4%——7%鈷、0.7%——1.5%碳。高速鋼的特點(diǎn)是在空氣中有高的強(qiáng)化回火溫度(700——800℃)下,能自動(dòng)淬火,因此,直到600—650℃它還保持高的硬度和耐磨性。合金工具鋼中的鎢鋼含有0.8%——1.2%的鎢;鉻鎢硅鋼含有2%——2.7%的鎢;鉻鎢鋼中含有2%——9%的鎢;鉻鎢錳鋼中含有0.5%——1.6%的鎢。含鎢的鋼用于制造各種工具:如鉆頭、銑刀、拉絲模、陰模和陽(yáng)模,氣支工具等零件。鎢磁鋼是含有5.2%——6.2%的鎢、0.68%——0.78%碳、0.3%——0.5%鉻的永磁體鋼。鎢鈷磁鋼含有11.5%——14.5%的鎢、5.5%——6.5%鉬、11.5%——12.5%鈷的硬磁材料。它們具有高的磁化強(qiáng)度和矯頑磁力。