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。高速鋼的特點是在空氣中有高的強(qiáng)化回火溫度(700--800℃)下，能自動淬火，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。

無磁合金，是指沒有磁性或者弱磁性的硬質(zhì)合金材料。由于生產(chǎn)磁性材料的成型模具要求采用無磁性的材料，以往一直用無磁鋼，其模具性能較差，硬度低，使用壽命短，而且使用一段時間過后模具內(nèi)壁嚴(yán)重拉毛、變形等，進(jìn)而影響磁性材料的尺寸精度和表面質(zhì)量。而今采用無磁硬質(zhì)合金，以其優(yōu)異的性能代替無磁鋼可以成倍的提高工作效率 [1]。

為有金屬光澤的灰黑色金屬（體心立方結(jié)晶）。熔點3400℃。沸點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。

鎢絲的生產(chǎn)大都用仲鎢酸銨 （APT）作原料。一般的工藝過程是將仲鎢酸銨在 500℃左右的空氣中焙燒成三氧化鎢,或在450℃左右的氫氣中輕微還原成藍(lán)色氧化鎢。制作白熾燈燈絲的鎢絲需要在三氧化鎢或藍(lán)色氧化鎢中摻入少量的氧化鉀、氧化硅和氧化鋁，三者用量總和不超過1%,這就是巴茲在1922年發(fā)明的鎢絲摻雜工藝。經(jīng)過摻雜處理的鎢的氧化物用氫氣還原成金屬鎢粉。還原過程一般分兩步進(jìn)行:步在630℃左右還原成二氧化鎢（棕色氧化鎢）,第二步在820℃左右還原成金屬鎢粉。兩步還原的目的是使摻入的鉀充分發(fā)揮作用和控制粉末粒度。這樣取得的摻雜鎢粉再在一種特制的模子中壓制成細(xì)長的方條。把方條在氫氣中通電，用自電阻加熱(溫度達(dá)3000℃左右)的方法進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后鎢條的密度可達(dá)到理論值的85%以上。這種鎢條便可以用旋鍛方法加工成直徑為3mm左右的鎢桿,然后進(jìn)一步用模子拉拔的方法加工成各種不同粗細(xì)的鎢絲。例如220V、15W的白熾燈用的鎢絲直徑約為15μm，而 10000W的溴鎢燈用的鎢絲直徑約為1.25mm。更細(xì)的鎢絲如 220V、10W的白熾燈鎢絲直徑約為12μm，則要采用電解腐蝕的方法來制作。

當(dāng)鎢絲的直徑達(dá)到微米級時，用常規(guī)的卡尺很難地測定其直徑。因此,國際上通常將直徑在0.2mm以下的鎢絲用其切長為200mm絲段的重量來表示絲的粗細(xì),例如上述15W白熾燈鎢絲的直徑可以用0.679mg/200mm來表示。