1)配制摻雜鎢粉:將原鎢(WO2.9)粉及按鎢粉重量百分比計,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小時后,在100~200℃溫度下干燥處理3~6小時,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,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,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,隨爐冷卻后即得目的物含鉀金屬鎢條。
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)壁嚴重拉毛、變形等,進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]。
鎢大部分用于生產(chǎn)硬質(zhì)合金和鎢鐵。鎢與鉻、鉬、鈷組成耐熱耐磨合金用于制作刀具、金屬表層硬化材料、燃氣輪機葉片和燃燒管等。鎢與鉭、鈮、鉬等組成難熔合金。鎢銅和鎢銀合金用作電接觸點材料。高密度的鎢鎳銅合金用作防輻射的防護屏。金屬鎢的絲、棒、片等用于制作電燈泡、電子管的部件和電弧焊的電極。鎢粉可燒結(jié)成各種孔隙度的過濾器。FW-1用于大型板坯、鎢錸電偶原料。FW-2用于觸頭合金、高比重屏蔽原料。FWP-1用于等離子噴鍍材料。
鎢粉是加工粉末冶金鎢制品和鎢合金的主要原料。純鎢粉可制成絲、棒、管、板等加工材和一定形狀制品。鎢粉與其他金屬粉末混合,可以制成各種鎢合金,如鎢鉬合金、鎢錸合金、鎢銅合金和高密度鎢合金等。鎢粉的另一個重要應(yīng)用是制成碳化鎢粉,進而制備硬質(zhì)合金工具,如車刀、銑刀、鉆頭和模具等。
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(jié)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(jié)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(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。