钨合金作用于灯丝业

钨最早用于制作白炽灯丝。1909年美国库利吉（W.D.Coolidge）采用钨粉压制、重熔、旋锻、拉丝工艺制成钨丝,从此钨丝生产得到迅速发展。1913年兰米尔(I.Langmuir)和罗杰斯 (W.Rogers)发现钨钍丝（又称钍钨丝）发射电子性能优于纯钨丝后,开始使用钨钍丝,至今仍然广泛使用。1922年研制出具有优良的抗下垂性能的钨 丝（称为掺杂钨丝或不下垂钨丝），这是钨丝研究中的重大进展。不下垂钨丝是广泛使用的优异灯丝和阴极材料。50～60年代，对钨基合金进行了广泛的探索研 究，希望发展能在1930～2760℃工作的钨合金，以供制作航天工业使用的耐高温部件。其中以钨铼系合金的研究较多。对钨的熔炼和加工成形技术也开展了 研究，采用自耗电弧和电子束熔炼获得钨锭，并经挤压和塑性加工制成某些制品；但熔炼铸锭的晶粒粗大，塑性差，加工困难，成材率低，因而熔炼－塑性加工工艺 未能成为主要生产手段。除化学气相沉积 （CVD法）和等离子喷涂能生产极少的产品外，粉末冶金仍是制造钨制品的主要手段。

钨合金作用于板材业

中国在20世纪50年代已能生产钨丝材。60年代对钨的熔炼、粉末冶金和加工工艺开展了研究，现已能生产板材、片材、箔材、棒材、管材、丝材和其他异型件。

钨合金作用于高温材料

钨材使用温度高，单纯采用固溶强化方法对提高钨的高温强度效果不大。但在固溶强化的基础上再进行弥散(或沉淀)强化,可大大提高高温强度,以ThO2和沉淀 的HfC弥散质点的强化效果最好。在 1900℃左右W-Hf-C系和W-ThO2系合金都有着高的高温强度和蠕变强度。在再结晶温度以下使用的钨合金,采取温加工硬化的方法,使其产生应变强 化,是有效的强化途径。如细钨丝具有很高的抗拉强度,总加工变形率为99.999%、直径为0.015毫米的细钨丝，室温下抗拉强度可达438公斤力/毫米。

在难熔金属中， 钨和钨合金的塑性－脆性转变温度最高。烧结和熔炼的多晶钨材的塑性－脆性转变温度约在150～450℃之间，造成加工和使用中的困难，而单晶钨则低于室 温。钨材中的间隙杂质、微观结构和合金元素，以及塑性加工和表面状态,对钨材塑性-脆性转变温度都有很大影响。除铼可明显地降低钨材的塑性－脆性转变温度 外，其他合金元素对降低塑性－脆性转变温度都收效甚微（见金属的强化）。

钨的抗氧化性能差，氧化特点与钼类似，在1000℃以上便发生三氧化钨挥发，产生“灾害性”氧化。因此钨材高温使用时必须在真空或惰性气氛保护下，若在高温氧化气氛下使用，必须加防护涂层。


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铸造硬质合金按其生产工艺不同，形状也不同，可以分为以下三类:
     
(1)管装粒状铸造硬质合金;
(2)颗粒状铸造硬质合金，即将铸造硬质合金块破碎为形状不规则的颗粒，粒度为6-0.076毫米(即3^200目);
(3)球状颗粒铸造硬质合金，直径为0.5^5毫米的合金球。

铸造硬质合金是以金属粉末和碳化钨为原料，按照一定的比例配制成混合料。然后将混合料装人石墨舟皿中，置于2700-30000C的熔炼炉中熔炼，钨被碳化成WC和W2C的共晶。在熔炼温度下保持3-4分钟，注入浇铸管中，冷却后，即成铸造硬质合金块。将块状的铸造硬质合金进行破碎和分级过筛，按不同粒度，分别装入不同直径的钢管中，即得管装粒状铸造硬质合金。较粗的颖粒，根据使用的要求，可不装管。
   
球状颗粒的铸造硬质合金是利用上述混合料，在30000C的石摄增锅中进行碳化和熔炼，待料熔化后，用离心装置注入专用的制粒设备中，即可制得球状铸造硬质合金。其次，铸造硬质合金的原料，也可采用碳还原钨粉和残料，熔化后，以离心浇铸法制造。
   
铸造硬质合金的主要成分是WC+W2C的共晶组织碳化物，其状态图如图1-11所示。在WC + W2C的共晶点附近，熔点低，结晶细，且耐磨性比WC强。
   
管装粒状铸造硬质合金代号为“YZ"。按装入钢管中的铸造硬质合金颗粒大小不同，共分为四种，见表1-8.钢管为低碳钢，钢管直径视装入铸造硬质合金颗粒的大小而有不同。
   
球状铸造硬质合金的装管，采用无缝钢管。装好后在管子上压上不等距离的压痕，以保证在堆焊时，铸造碳化钨颗粒随钢管的熔化而均匀地缓缓流出，不致造成堆焊过程中的合金颗粒分布不均，残留一段空管的现象，而且可以保证堆焊层的质量均匀。由于这类合金中没有胶结金属，故硬度高，耐磨性好，但脆性大。


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硬质合金刀片的硬度为93HRA，仅次于钻石，因而不是任何磨料都可以用来进行研磨的。特别是它与钢材的情况不同，与其说是磨料的磨粒将刀片的粒子层层削去，不如说是磨料将刀片的粒子一点点敲下来。
         
一般在粗研磨时使用被称作绿色碳化硅的磨料，精研磨时使用金刚砂磨料.这是由硬质合金刀片的性质所决定的。
         
通常使用碳化硅系列的绿色碳化硅磨料来研磨硬质合金刀片。如果刀杆材料也被研磨，或是研磨时压力过大，磨料会发生气孔堵塞现象，从而使硬质合金刀片变得过度赤热化。由于这个原因，刀片内常会发生裂缝。
   
选择磨料时，尽量挑选比较软并且有很多气孔的材料，必须记住这两点。根据结合剂的不同，可将金刚砂磨料分为热固性结合剂型伽sinoid bond,型号为B)、金h$剂W(metal pond.型号为M)和陶瓷结合剂型(vitrified bond, M号为钓三类。一般在研磨硬质合金刀片时应该使用热固性结合剂型。


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采用铸造硬质合金堆焊牙轮钻头齿面，常用的粒度为20^30目;30^40目;40^60目几种。其焊接的方法有两种:
    
1.胶焊法先用水玻璃把铸造碳化钨直接枯在齿面或牙轮背上，然后，再用氧一乙炔焰加热，使基体金属融化，铸造硬质合金颗粒即沉积于齿面或牙轮背上。
    
2.为了提高堆焊时的流动性和表面光滑程度，防止气孔产生，在堆焊前，每10公斤铸造硬质合金颗粒中，加糖浆两勺锰粉和硅粉各20克，混合均匀，根据需要装管或不装管，再行使用。经这样重新加工后的铸造硬质合金，能显著地改善堆焊性能，有效地消除气孔，增强流动性，提高了堆焊质量。
    
另外一种方法是，将硼砂在6000C左右熔化、碾碎后，与铸造硬质合金掺合起来，·再装入钢管中。使用，每根焊条中加硼砂量不得多于0.5克。这样经技加工后，‘也能有效地消除气孔和防止氧化。

电渣熔铸刮刀片
        
用35CrMo带(电极)和拉度为3^-5毫米的铸造硬质合金颗粒作原料，在CaF:为即%和AH-348A为30%熔剂的水冷铜模中进行电渣熔铸，熔化状态下所获得的铸锭，放入石棉灰中，缓冷后制成刮刀片。为了提高刮刀片的耐磨性及切削强度，可预先在模底(即刀臂)铺上一层YGSK57型合金片，并根据需要，进行适当的热处理。用这种刮刀片制造的钻头‘在较软的地层中俘用，平圳进尺为1200-1500米，个别可达1700米以上，硬度和耐磨性均能满足生产使用要求，并且具有成本低，基体不需机械加工，生产率高的优点。
    
浸渍焊刮刀片
    
浸渍焊刮刀片，是用“A”类碳化钨和1-1.5毫米的铸造硬质合金不规则颗粒或球形颗粒为原料，按照一定的比例，配成混合料，然后加入橡胶溶液，冷压成块，将压块放在已加工好的基体上，并在压块上面放.上铜镍合金碎屑，然后装入石墨舟皿中，置于1270-12803C的铂丝护中，以氢气或氮气作保护气氛，进行浸渍烧结而成。
    
为了提高刮刀片的耐磨性及切削强度，在刀胃上镶一层YG8K57型合金。这种刮刀片在较硬的地层中使用，每个钻头平均进尺在900米以上，有的可达1000米以上。


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