鎢鋼,又稱為硬質合金,是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結復合材料。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劑結合在一起。粘結劑通常是指金屬鈷(Co),但對一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。對于一個待定的碳化物和粘結相的成份組合稱之為“牌號”。
鎢鋼的分類根據(jù)ISO標準進行。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)。粘結相成份主要是利用其強度和耐蝕性。
鎢鋼的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。粘結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,鋼材中含鎢對鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高,但是韌性會急劇下降。
鎢鋼屬于硬質合金,又稱之為鎢鈦合金。硬度可以達到89~95HRA,正因如此,鎢鋼的產品(常見的有鎢鋼手表),具有不易被磨損,堅硬不怕退火,但質脆的特性。
硬質合金中主要成分為碳化鎢和鈷,其占所有成分的99%,1%為其他金屬,所以也被稱作鎢鋼。
常用于高精度機械加工、高精度刀具材料、車床、沖擊鉆鉆頭、玻璃刀刀頭、瓷磚割刀之上,堅硬不怕退火,但質脆。屬于稀有金屬之列。
鎢鋼(硬質合金)具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、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℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用作材料,如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等,用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。新型硬質合金的切削速度等于碳素鋼的數(shù)百倍。
鎢泥是一種難硬化,具有可塑性的材料,是由鎢粉與高分子聚合物黏結而成的。主要有形狀任意性、粘性、性、疏水性以及高密度等性能。運用廣泛,主要用于玩具配重和漁墜子。
鎢泥是一種難硬化,具有可塑性的材料,是由鎢粉與高分子聚合物黏結而成的。鎢泥是一種全新的鎢制品,它顛覆了以往鎢制品一貫剛硬富含金屬質感的形象,不會硬化,具有一定的柔韌性可以隨意捏成各種形狀。它的特殊性能讓它在很多的領域的運用越來越廣泛,主要用途是玩具配重和漁墜子。
為了解決鎢絲下垂和壽命短等問題,1917年,柏斯(A.Pacz)發(fā)明了高溫下“不變形”的鎢絲。起初,他在制備純鎢時采用耐火坩堝焙燒WO3,無意中發(fā)現(xiàn)用這種WO3還原所得鎢粉制成的鎢絲螺旋,經再結晶后異常神秘地不再下垂。隨后,經過218次反復實驗驗證,他終于發(fā)現(xiàn)在鎢酸(WO3·H2O)中添加鉀和鈉的硅酸鹽,經過還原、壓制、燒結、加工等制得的鎢絲,再結晶后形成相當粗的晶粒結構,既不軟又抗下垂,這是早的不下垂鎢絲。柏斯的發(fā)現(xiàn)奠定了不下垂鎢絲的生產基礎,直到現(xiàn)在美國仍稱不下垂鎢絲為“218鎢絲”,以紀念柏斯的這項重大發(fā)現(xiàn)。
不過,早生產的不下垂鎢絲的脆性比釷鎢絲嚴重,以致有些燈泡廠堅持使用釷鎢絲作燈絲。但隨著不下垂鎢絲生產工藝的不斷發(fā)展和完善,人們逐漸認識到在氧化鎢中同時添加K、Si、Al的化合物,可以使鎢燈絲在高溫下具有良好的抗下垂性能,同時經再結晶后又具有滿意的室溫延性。這就是現(xiàn)在人們常說的“AKS鎢絲”,即“不下垂鎢絲”或“摻雜鎢絲”,米爾摻chan納(T.Millner)在1931年將這種改進的不下垂效應稱為“GK效應”。