金屬鎢粉的性能在很大程度上影響后續(xù)產(chǎn)品的加工性能和質(zhì)量。不論是硬質(zhì)合金領(lǐng)域或鎢材加工領(lǐng)域都對原料鎢粉提出了相應(yīng)的化學純度和物理性能要求，特別是對物理性能的要求愈來愈高。

1.化學純度

硬質(zhì)合金及鎢制品生產(chǎn)時，對鎢粉的化學純度要求較高。鎢粉中殘留的雜質(zhì)元素對產(chǎn)品的加工性能和使用性能產(chǎn)生影響。例如，在以APT為原料生產(chǎn)鎢粉的過程中，物料與煅燒、還原爐管以及舟皿等直接接觸，引起Fe、Ni、Cr、Si等雜質(zhì)含量增高，化學純度降低。這些雜質(zhì)元素有的是從原料帶入的，有的是由舟皿或爐管材料脫落引起的，當它們達到一定的含量或聚集成足夠大的尺寸時，可能成為后續(xù)加工或使用的缺陷源。

鎢粉中雜質(zhì)對硬質(zhì)合金性能的影響非常復雜。有些是有害的，有些是有益的。目前的研究認為Ca、Mg、P、As、Si、S、Fe、Ni、Cu、Al、Mo會使合金強度降低，K、Na促進WC晶粒長大，V和cr則起抑制晶粒長大的作用。如WO，中的Mo含量超過0.5%后，會引起后續(xù)合金抗彎強度降低。

鎢粉中的氧能與碳化物發(fā)生反應(yīng)，吸收碳化物中的碳而引起硬質(zhì)合金脫碳，合金嚴重脫碳時出現(xiàn)叼相，使合金變脆；反應(yīng)放出的氣體增加合金中的孔隙度，降低合金的強度。根據(jù)不同的還原工藝與設(shè)備，鎢粉中的氧含量一般在0.05%～0.5%(質(zhì)量分數(shù))之間，且隨鎢粉粒度的減小而增加。

2.物理性能

金屬鎢粉的物理性能主要有平均粒度、粒度分布、顆粒聚集度、顆粒形貌、比表面積、松裝密度、振實密度、霍爾流速等。

(1)平均粒度和粒度分布

不論是硬質(zhì)合金或鎢制品，對鎢粉的平均粒度和粒度分布都有著嚴格的要求。在硬質(zhì)合金領(lǐng)域，鎢粉的粒度和粒度分布直接影響所生產(chǎn)的wC粉的粒度及粒度分布。wC粉粒度則影響硬質(zhì)合金制品的性能。

研究發(fā)現(xiàn)，WC粉的特性受鎢粉特性的制約，鎢粉碳化成WC后，顆粒大小略有變化，一般情況下，wc粉的晶粒度比原料鎢粉的晶粒度更小。生產(chǎn)粗、中、細顆粒的WC粉需要采用粗、中、細顆粒的鎢粉，不均勻的鎢粉碳化所得到的WC粉也不均勻。

不同用途的硬質(zhì)合金根據(jù)其所用WC粉粒度不同，對原料鎢粉的平均粒度及粒度組成有不同的要求。切削刀具要求鎢粉及WC粉粒度細，粒度分布較窄。沖擊工具要求鎢粉及WC粉粗，粒度分布較寬。粗晶WC用平均粒度25.8μm鎢粉的粒度分布如圖3-1所示。

測定粉末粒度和粒度分布的方法很多，費氏粒度儀和激光粒度分析儀在金屬鎢粉中應(yīng)用比較廣泛。但由于兩種測定方法的原理不同，同一粉末所得測定值不盡相同，因此鎢粉粒度一般應(yīng)說明是費氏平均粒度或激光平均粒度。另外還應(yīng)指出，“供應(yīng)態(tài)”鎢粉通常存在不同程度的團聚，它與生產(chǎn)條件有關(guān)。采用這種樣品測量得到的鎢粉平均粒度與粉末的真實粒度存在差異。例如，某些亞微細鎢粉“供應(yīng)態(tài)”的粒徑為1～2μm，經(jīng)解聚分散后的數(shù)值降至0.4-～0.5μm。對粒度在1～10μm范圍的鎢粉，在大多數(shù)情況下測定“供應(yīng)態(tài)”粒徑即可滿足生產(chǎn)要求。對于亞微細鎢粉和較粗顆粒的鎢粉，為了更準確地表征顆粒的大小，須采用“研磨態(tài)”樣品進行平均粒度和粒度分布測試。

粒度分布是粒度的函數(shù)。粒度愈粗，粒度分布愈寬。對某一給定的粒度，生產(chǎn)中采用濕氫或向氧化鎢(或APT中)中添加堿金屬(如K、Na等)等方法，可使晶粒長大。粒度分布的測定常采用“研磨態(tài)”樣品。

鎢粉的平均粒度一般用其直徑的微米數(shù)表示，但在生產(chǎn)實踐中往往采用一些半定量的概念，通常的分類有：

①特粗顆粒：平均粒度>30μm；

②粗顆粒：平均粒度10～30μm；

③中顆粒：平均粒度3～10μm；

④細顆粒：平均粒度0.5～3μm；

⑤超細顆粒：平均粒度<0.5μm。

(2)聚集程度

通常用“供應(yīng)態(tài)”粉末和“研磨態(tài)”粉末的粒度之差來表征粉末的聚集程度。細鎢粉的聚集程度通常比粗鎢粉高。對鎢材生產(chǎn)而言，聚集程度直接影響到生坯的強度。在WC生產(chǎn)過程中，鎢粉的聚集程度對配碳的均勻性產(chǎn)生影響。

(3)顆粒形貌

鎢粉的顆粒形貌對其壓制性能和生坯強度產(chǎn)生影響。不規(guī)則的顆粒形貌引起顆粒間的互鎖，提高生坯強度。球形鎢粉流動性好，特別適用于噴涂材料。同樣在制備WC時，鎢粉的形貌亦影響到WC粉的形貌。

(4)比表面積

單位質(zhì)量鎢粉所具有的總表面積稱為鎢粉的比表面積，常用m2/g來表示。鎢粉的比表面積通常在0.01～12m2/g之間。它間接反映鎢粉的粒度大小和顆粒形貌，是衡量鎢粉的燒結(jié)活性、溶解特性以及在碳化過程中與氣固態(tài)物質(zhì)反應(yīng)能力的重要指標。

(5)松裝密度和振實密度

鎢粉的松裝密度和振實密度隨粉末平均粒度的增加而增加，典型鎢粉的松裝密度與其費氏平均粒度的關(guān)系如表3-3所示。粉末的粒度分布愈窄、顆粒形貌愈復雜的聚集程度愈嚴重，則松裝密度愈小，一般可通過調(diào)整還原過程的工藝參數(shù)來控制。

(6)流動性

鎢粉的流動性受粒度、粒度分布以及顆粒形貌的影響，粉末粒度越粗、顆粒越圓、表面越光滑，則流動性越好。鎢粉的流動性通常用霍爾流速來度量，即用50g鎢粉流過霍爾流動計規(guī)定小孔的時間來表示。粉末的流動性直接影響壓制過程的容積裝料和壓坯密度的均勻性。

(7)壓縮性

在規(guī)定壓制條件下鎢粉被壓緊的能力稱為壓縮性。通常在標準的模具中、在規(guī)定的潤滑條件下加以測定，用在規(guī)定的壓力下粉末所達到的壓坯密度來表示。也可用壓坯密度隨壓制壓力變化的曲線圖來表示。

(8)成形性

即鎢粉壓坯保持既定形狀的能力。用粉末得以成形的小單位壓力來表示，或用在一定成形壓力下壓坯的強度來衡量。