中国钨基高密度合金产量

中国钨基高密度合金从20世纪50年代末开始研发,到1965年开发出第一种W-Ni-Cu产品,但规模小,产量低,到90年代之前,年产量仅为100t左右。随着经济的迅速发展和民用高密合金的兴起,国内对高密度合金产量达到404t。2003年,14户高密度合金生产企业的产能已经达到2574t,实际产量达到1139t。为满足国内钨基高密度合金日益发展的需要,一批新的高密度合金生产线建成投产,到2006年高密度合金生产企业增加至74家,产量达到2770t,约占全世界高密度合金产量的40%,2009年超过3000t(见下图)



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中国硬质合金产能产量

中国硬质合金生产始于1948年,晚于欧美等发达国家近30年。新中国成立后,经历了20世纪50年代的起步与发展,80年代的大引进和大改造,90年代的消化吸收、自主研发和21世纪开始的产业升级4个发展阶段,国内硬质合金生产工艺水平和装备水平得到了极大提高,产能、产量与质量也有了很大提高,同时产品类型由原来的单一品种变得丰富多样化。到目前为止,中国硬质合金产业形成了地域分布广、企业众多、产品种类齐全、工艺装备齐全且较先进、产能与产量巨大的格局。2010年产能达到了3.6万吨以上,产量达到了2.2万吨,约占世界总产量的40%左右,成为世界上重要的硬质合金产业大国。如下图所示:



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钨的用途-钨基合金

 

硬质合金领域为钨最主要的用途,大约50%以上的钨用于制造碳化钨基硬质合金。硬质合金有一系列优良性能,主要是:高的硬度和耐磨性能,特别是高温硬度,其600℃时的硬度超过高速钢在常温下的硬度,1000℃时的硬度超过碳钢的常温硬度;高的弹性模量,通常为(40~70)×104MPa。因而硬质合金在常温下刚性好,无明显的塑性变形;抗压强度高;膨胀系数小,但热导率及电导率则与铁及其合金相近;化学稳定性好,耐酸耐碱,600~800℃下无明显氧化;热稳定性能好。由于上述一系列优良性能,硬质合金在现代工具材料、耐磨材料、耐高温及耐腐蚀材料中占据重要地位,特别是在切削加工工业中显示出极大的优越性。硬质合金工具与合金钢工具相比,主要优点为:

(1)       金属切削速度提高数十倍,大大提高了劳动生产率;

(2)       制成品的尺寸精度提高,表面粗糙度降低;

(3)       可加工高速钢难以加工的材料,如耐热合金,钛合金、特硬铸铁等。

在硬质合金领域中,钨主要是以WC形态应用的。当前生产WC的主要方法是将金属钨粉进行碳化,因此金属钨粉的质量对硬质合金产品的质量有较大的影响。为制得优质的硬质合金,首先应制得符合一定要求的钨粉。

硬质合金领域对原料钨粉的要求主要是化学纯度、物理性能和工艺性能。物理性能主要包括其粒度、粒形、粒度分布和颗粒聚集状态,这些往往因具体用户的不同而有所差别;工艺性能则包括流动性、压制性能和烧结性能,因此在冶金过程中应采取一定措施以改善钨粉的性能。

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中国钨精矿产能产量

中国的钨矿资源开发在世界上占据优势地位,是世界上最大的钨生产国。2010年,中国钨采矿能力为3046万吨/年,钨精矿产能为10.8万吨/年(折合65%WO3),选矿处理能力为4214万吨/年,钨精矿产能为14.5万吨/年(折合65%WO3),实际钨精矿产量为9.95 万吨/年(折合65%WO3),见下图:



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钨的用途-钨铁和钨钢

 

在钢铁工业中,钨主要以钨铁形式加入,即首先将钨精矿与铁屑等在电弧炉中还原熔炼得到钨铁,然后在炼钢过程中加入。在某些情况下亦可将钨粉加工成钨条,在炼钢过程中以钨条形式加入。近年来研究成功的白钨精矿直接炼钢的工艺,是在炼钢过程中加入白钨精矿,以硅铁或碳为还原剂,钨则被还原进入钢中。

钨加入钢中能使钢的晶粒细化,提高其高温硬度、耐磨性和冲击强度。钨钢主要用作切削钢和模具钢,其在高速切削钢上的应用已有一个多世纪的历史。广泛采用的高速钢含有9%~24%的钨,3.8%~4.6%的铬,1%~5%的钒,4%~7%的钴,0.7%~1.5%的碳。高速钢的特点是在高的强化回火温度(700~800℃)下,能在空气中自动淬火和二次硬化,因此,直到600~650℃它还能保持高的硬度和耐磨性。合金工具钢中的钨钢含有0.8%~1.2%的钨;铬钨硅钢含有2%~2.7%的钨;铬钨钢中含有2%~9%的钨;铬钨锰钢中含有0.5%~1.6%的钨。含钨的钢用于制造各种工具,如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳模、气动工具等零件。钨磁钢含有5.2%~6.2%的钨、0.68%~0.78%的碳、0.3%~0.5%的铬的永磁钢体;钨钴磁钢含有11.5%~14.5%的钨、5.5%~6.5%的钼、11.5%~12.5%的钴的硬磁材料,它们具有高的磁化强度和矫顽磁力,是重要的磁性材料。

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