1)配制摻雜鎢粉:將原鎢(WO2.9)粉及按鎢粉重量百分比計(jì),含 SIO2:0.2~0.6wt% 和 K2O:0.2~0.6wt% 的 H2SiO3 與KOH混合溶液及含Al2O3:0.02~0.1wt% 的Al(NO3)3 溶液置于攪拌器內(nèi),在50~60℃溫度下混合3~5小時(shí)后,在100~200℃溫度下干燥處理3~6小時(shí),得摻雜蘭鎢粉;
2)還原處理:將摻雜鎢粉裝舟置于500~950℃溫度及氫氣氛下還原處理8~12小時(shí),冷卻后過100~200目篩、得摻雜鎢粉;
3)酸洗:首先采用濃度為3~6wt% 的稀鹽酸對(duì)摻雜鎢粉酸洗30~60分鐘,然后抽去上層清液,再加入濃度為3~6wt% 的氫氟酸,洗至粉料中Si含量≤250ppm、Al含量≤30ppm,然后在70~150℃溫度下真空干燥不低于10小時(shí),干燥后過160~200目篩分 散、除雜;
4)壓坯:將3處理所得粉料在150~250MPa壓力下壓制成摻雜鎢坯條;
5)預(yù)燒結(jié):壓制成的坯條置于舟皿中,在氫氣氛及1100~1400℃溫度下燒結(jié)30~60分鐘;
6)垂熔燒結(jié):將預(yù)燒結(jié)后的坯條置于垂熔爐內(nèi),在氫氣氛及熔斷電流的70~92%電流強(qiáng)度的條件下垂熔燒結(jié)10~25分鐘后,隨爐冷卻,得未致密含鉀鎢條;
7)間接燒結(jié):將6工序所得鎢條置于中頻爐或鎢棒爐內(nèi),在氫氣氛及2000~2300℃溫度下燒結(jié)2~6小時(shí),隨爐冷卻后即得目的物含鉀金屬鎢條。
鎢的化合物
鎢酸鈉用于生產(chǎn)某些類型的漆和顏料,以及紡織工業(yè)中用于布疋加重和與硫酸銨和磷酸銨混合來制造耐火布疋和防水布疋。還用于金屬鎢、鎢酸及鎢酸鹽的制造以及染料、顏料、油墨、電鍍等方面。也用作催化劑等。鎢酸在紡織工業(yè)中是媒染劑與染料和在化學(xué)工業(yè)中用作制取高辛烷汽油的催化劑。二硫化鎢在有機(jī)合成中,如在合成汽油的制取中用作固體的潤(rùn)滑劑和催化劑。處理鎢礦石的時(shí)候可得到得三氧化鎢,再用氫還原三氧化鎢制得鎢粉,廣泛用于鎢材及鎢冶金材原料。
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(shí)仍有很高的硬度。
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(duì)一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。對(duì)于一個(gè)待定的碳化物和粘結(jié)相的成份組合稱之為“牌號(hào)”。
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(hào))。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(duì)鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高,但是韌性會(huì)急劇下降。
鎢資源的主要應(yīng)用也是硬質(zhì)合金,也就是鎢鋼。硬質(zhì)合金,被稱為現(xiàn)代工業(yè)的牙齒,鎢鋼制品的使用程度非常廣泛。