用化学气相沉积法直接生产的致密金属钨制品有三种类型：

(1)表面涂层：在器件或零件表面沉积钨薄层，起抗腐蚀或某种功能作用；

(2)复合材料：开发具有优异性能的新型材料；

(3)异形制品：管状、盘状坩埚等复杂形状的制品；

化学气相沉积法生产钨制品的方法也有三种类型：(1)热分解法(2)卤化物氢还原法(3)化学气相迁移“水循环”法

从生产难易、操作繁简、毒性大小、成本高低、品质优劣等考虑，目前进入工业生产阶段的主要方法只有卤化物氢还原法。其中应用最广的是氯化物氢还原制取钨镀层及复合材料和氟化物氢还原制取异形致密金属制品。

O．M．科罗廖夫（Kopojeb）对加热铜管外表面在气流中沉积程的速度受反应剂的扩散控制。随着WF6含量的增加，扩散控制向动力学控制过渡。873K（约2.4mm/h）和973K（约4.6mm/h）下的最大沉积速度分别在WF6的浓度为30%及40%时达到。

化学气相沉积制取钨制品不需要经过制粉和成形阶段，沉积过程不仅是成形过程，同时还起提纯作用，能够制得纯度非常高、密度可达到理论密度的钨镀层和钨制品，因此此法得到越来越广泛的应用。

80年代初，美国超金属制造( Ultramet)公司采用氟化钨氢还原的化学气相沉积方法建造了一个用于熔融反应堆燃料容器的特大型无缝钨坩埚。它的尺寸为直径330mm，高553mm，壁厚1.52-2.03mm。化学气相沉积是当前能够制造这样大尺寸致密制件的唯一方法。

高比重钨合金材料具有密度高、强度高、良好的塑性和切削加工性，良好的导电性和导热性，耐腐蚀性能好，可焊性好，对各种射线有优异的吸收能力。高密度钨合金在国民经济和国防工业中获得了广泛应用。航空和航天工业用于陀螺仪转子、配重和平衡材料，也用于导向装置和减震装置；石油工业、核工业和医疗器械工业用作防止各种射线的屏蔽材料；机械工业用作压铸模、刀夹、镗杆及自动手表重锤；兵器工业用作穿甲材料和药型罩材料；电气工业用作284’铆头和开关触头材料；体育用品中还可用作高尔夫球拍配重材料。




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将钨及其钨合金压坯及预烧结坯置于电阻炉、感应立炉和其他方式的加热炉中进行烧结称为间接烧结法。

间接烧结法设备

卧式钼丝炉：用于烧结钨—镍合金、钨基高密度合金(钨-镍-铁，钨-镍-铜等），钨—铜及钨—银合金。

高温电阻炉、感应炉等：用于烧结纯钨及单元系或多元系固相烧结的钨合金。

间接烧结法工艺：间接烧结法生产纯钨及单元系或多元系固相烧结制品。

间接烧结法所用加热炉的烧结温度低于垂熔法烧结温度。因此，对间接烧结法所用钨粉粒度和压制压力要求严格。
间接烧结法工艺的制定除选择合适的钨及其合金粉末外，坯料的尺寸及单重也是重要的依据之一，要求缓慢的升温和足够的中间温度保温时间。

间接烧结法生产钨基高密度合金

常见的钨基高密度合金有：钨-铜-镍系列及钨-镍-铁系列。这类钨合金的生产常用卧式钼丝炉进行。以90%钨+2.5%铜+7.5%镍为例。这是典型的液相表面张力和固—液界面张力，液相烧结也可分为三个界限十分明显的阶段。


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致密钨及其合金的生产除粉末冶金方法之外，还有熔炼法、化学气相沉积法、物理沉积法等。

真空自耗电极电弧熔炼

现代的电弧熔炼中，熔炼金属钨通常采用自耗电极和铜及铜合金制成的坩埚进行电弧熔炼。在真空状态下，熔融的金属流人冷铜坩埚（锭模）冷却成锭，由于铜的导热性好，热量易于传递，所以液态金属接触到水冷铜坩埚后迅速凝固，因而排除了钨及其合金与铜坩埚之间的相互反应。金属钨在电弧火焰中熔化，电弧发生在上电极（自耗）和下电极（铜锭模中的钨及其合金）之间。真空电弧熔炼自耗电极为阴极，熔融金属为阳极。

电弧熔炼的钨锭具有粗晶粒结构，因此，脆性较大，可以在熔炼之后进行消除热应力处理，或加入其他元素作为间隙杂质的净化剂和控制晶粒的大小。

电子束熔炼

电子束熔炼的钨及其合金纯度很高，但其晶粒特别別粗大，不易于进行压力加工。工业上有采用经一次电子束熔炼后再进行真空自耗电弧熔炼的。电子束熔炼的钨及其合金制品的强度比电弧熔炼和粉末冶金产出的制品低，而塑—脆转变温度接近或略高于它们。

区域熔炼

采用电子束加热法对钨及其合金进行区域熔炼，通过区域熔炼可以得到纯度很高的钨，其维氏硬度为2842-33430，钨的韧性也得到很大的提高。

高比重钨合金材料具有密度高、强度高、良好的塑性和切削加工性，良好的导电性和导热性，耐腐蚀性能好，可焊性好，对各种射线有优异的吸收能力。高密度钨合金在国民经济和国防工业中获得了广泛应用。航空和航天工业用于陀螺仪转子、配重和平衡材料，也用于导向装置和减震装置；石油工业、核工业和医疗器械工业用作防止各种射线的屏蔽材料；机械工业用作压铸模、刀夹、镗杆及自动手表重锤；兵器工业用作穿甲材料和药型罩材料；电气工业用作284’铆头和开关触头材料；体育用品中还可用作高尔夫球拍配重材料。



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钨及其合金的烧结通常采用直接烧结法、间接烧结法。直接烧结法多用于规格较小，供棒、杆、丝等用钨及其合金粉末冶金棒坯的生产。间接烧结法多用于大型的板坯。部分液相烧结法用于制取钨及其合金粉末冶金制品，如钨板坯、钨基高密度合金、钨-铜合金等。

采用钨预烧坯置于垂熔炉两个电极夹头之间，预烧坯在氢气保护气氛（或真空及其他保护气氛）中以低电压、高电流、电阻发热进行烧结的方法，称为直接烧结法。

直接烧结法设备：直接烧结法主要设备为预烧炉和垂熔炉，垂熔炉结构常见的是水冷钟罩式、有单罩式和多罩式。

直接烧结法工艺

预烧结

预烧结的目的是为了排除压坯中的易熔、易挥发的物质，提高压坯的勺导电性和强度。预烧结工艺制度依据坯料的牌号、规格等而确定。

垂熔烧结

垂熔烧结的工艺制度主要是控制电流值、升温时间、保温时间、冷却水的温度与流量。一般在垂熔生产中，每批钨坯在确定工艺制度前，先做熔断试验，确定熔断电流。生产中最高垂熔工作电流约为熔断电流的88%-93%。


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