碳化鎢基硬質(zhì)合金
鎢的碳化物具有高的硬度、耐磨性和難熔性。這些合金含有85%--95%的碳化鎢和5%--14%的鈷，鈷是作為粘結(jié)劑金屬，它使合金具有必要的強(qiáng)度。主要用于加工鋼的某些合金中，還含有鈦、鉭和鈮的碳化物。所有這些合金都是用粉末冶金法制造的。當(dāng)加熱到1000--1100℃時，它們?nèi)跃哂懈叩挠捕群湍湍バ浴Ｓ操|(zhì)合金刀具的切削速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了的工具鋼刀具的切削速度。硬質(zhì)合金主要用于切削工具、礦山工具和拉絲模等。
主要的鎢礦有十幾種，我國主要有兩種;黑鎢礦(鎢錳鐵礦)和白鎢礦(鎢酸鈣礦)。
1.黑鎢礦(FeMn)WO4。顏色有暗灰色、淡紅褐、淡褐黑、發(fā)褐及鐵褐等顏色。半金屬光澤、金屬光澤及樹脂光澤。通常為葉片狀、彎曲片狀、粒狀和致密狀;也有的呈厚板狀、尖柱狀等單斜晶系晶體，常與白色石英一起以脈絡(luò)的形式充填在花崗巖及其附近的巖石裂縫中。硬度5-5.5，比重7.1-7.5。參差狀斷口。性脆，有弱磁性。黑鎢礦是煉鎢和制造鎢酸鹽類的主要原料。
鎢礦山
鎢礦山
2.白鎢礦CaWO4。顏色為灰白色，也有黃褐、綠和淡紅色等。油脂光澤。它屬正方晶系，形成雙錐狀的假八面體或板狀晶體，晶面有時可見斜條紋，其中插生雙晶者較為常見。也有的晶體呈皮殼狀、腎狀、粒狀和致密塊狀。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆，貝殼狀或參差狀斷口。受熒光燈照射時，白鎢礦可發(fā)出美麗的淺藍(lán)色熒光。白鎢礦產(chǎn)于我國江西大余、湖南汝城、安化、臨武、云南文山等地。多成砂礦，
以上鎢礦物可用重選(搖床、跳汰等)、浮選、溜槽、淘重砂法等方法得到黑鎢精礦或白鎢精礦。
采用氫還原三氧化鎢或仲鎢酸銨的方法制備。用氫還原法制取鎢粉的工藝過程一般分為兩個階段：階段在500～700℃溫度下，三氧化鎢還原成二氧化鎢；第二階段在700～900℃溫度下，二氧化鎢還原成鎢粉。還原反應(yīng)常在管式電爐或回轉(zhuǎn)式爐中進(jìn)行。
還原鎢粉的性能(如純度、粒度、粒度組成等)主要取決于還原工藝。在管式爐中還原鎢粉時，影響還原速度的主要工藝參數(shù)是還原溫度、燒舟中氧化鎢的裝載量、燒舟移動速度、氫氣流速及氫氣中水分含量。隨著還原溫度的升高，鎢粉的粒度變粗。
鎢粉的制取除了氫還原法外，還有早期采用的氧化鎢碳還原法，還原溫度高于1050℃。用這種方法得到的鎢粉純度較低。此外，用金屬鋁、鈣、鋅等還原氧化鎢的工藝研究工作亦在進(jìn)行中。對于特殊應(yīng)用而要求高純度、超細(xì)粒度的鎢粉，則發(fā)展了氯化鎢氫還原法，得到的鎢粉粒度可小于0.05μm。
工業(yè)生產(chǎn)可用氫氣還原三氧化鎢制得；或?qū)⒅冁u酸銨用酸處理，再經(jīng)熟分解得到三氧化鎢，用氫氣還原制得。
1.
氫氣還原三氧化鎢法：用氫氣還原可分二個階段進(jìn)行，階段將三氧化鎢加熱至550～800℃，用氫氣還原，第二階段還原在650～850℃時進(jìn)行，制得鎢粉成品。
2.
也可先將仲鎢酸銨通氫或不通氫還原成藍(lán)色氧化鎢（藍(lán)鎢），再用氫還原成鎢粉。鎢粉的粒度、粒度組成是鎢粉的重要質(zhì)量指標(biāo)。還原在管式電爐或回轉(zhuǎn)式電爐內(nèi)進(jìn)行。
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。
