钨合金是以钨为基础加入其他元素组成的合金。在金属中，钨的熔点最高，高温强度和抗蠕变性能以及导热、导电和电子发射性能都好，比重大，除大量用于制造硬质合金和作合金添加剂外，钨及其合金广泛用于电子、电光源工业，也在航天、铸造、武器等部门中用于制作火箭喷管、压铸模具、穿甲弹芯、触点、发热体和隔热屏等。

以钨为基加入其他元素组成的合金。在金属中，钨的熔点最高，高温强度和抗蠕变性能以及导热、导电和电子发射性能都好，比重大，除大量用于制造硬质合金和作合金添加剂外，钨及其合金广泛用于电子、电光源工业，也在航天、铸造、武器等部门中用于制作火箭喷管、压铸模具、穿甲弹芯、触点、发热体和隔热屏等。

分类

1、钼钨合金

含钼和钨两种元素的合金，它包括以钼为基的钼钨合金和以钨为基的钨钼合金系列。该种合金能以任何比例形成，在所有温度下均为完全固溶体合金。

2、铌钨合金

以铌为基加入一定量的钨和其他元素而形成的铌合金。钨和铌形成无限固溶体。钨是铌的有效强化元素，但随着钨添加量的增加，合金的塑性一脆性转变温度将上升，晶粒也显著长大。因此，要得到高强度的铌钨合金，须适当地控制钨的添加量，同时还须适量加入细化晶粒、降低塑性一脆性转变温度的元素如锆和铪等。1961年，美国研制成功用于航天飞机蒙皮的铌-10钨-2．5锆合金，以后又发展成为铌-10钨-1锆-0.1碳合金。70年代初，中国也研制成功铌钨10锆2．5和铌钨10锆1碳0.1合金。




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硬质合金是以难熔金属硬质化合物（硬质相或陶瓷相）为基，以金属为黏结剂（金属相），用粉末治金方法制造的高硬度、高耐磨件材料，也称金属陶瓷材料。
WC - Co硬质合金由WC相和Co黏结相组成：WC - TiC - Co硬质合金由WC相、WC - TiC固溶体相和Co黏结相组成；其中的WC相、WC - TiC同溶体相属于硬质相，它们对硬质合金贡献耐磨性，Co相起黏结作用，将硬质相黏结在一起，对硬质合金贡献韧性，普通硬质合金的这种组成导致其性能具有矛盾性，即韧性好，则耐磨性差；耐磨性好，则韧性差。

硬质合金具有以下基本特点：，①高硬度和高耐磨性，特别是在较高的温度下仍有高的硬度（也称红硬性好）
②高弹性模量，刚性好。
③高抗压强度。
④高化学稳定性、高耐酸碱腐蚀性。
⑤低膨胀系数：、
断裂韧性较低。
由于上述特点，硬质合金俗称为“工业的牙齿”，广泛用作切削刀具、冲击工
具、耐磨耐蚀零部件等，在切削加工、地质勘探、矿山开采、石油钻井、模具制造等方面发挥着重要作用。切削刀具、冲击工具、耐磨耐蚀零部件如图I  -3、
1914年到1918年第一次世界大战期间，由于进口受阻，致使金刚石拉丝模缺乏。为了解决灯泡钨丝的拉制问题，寻找金刚石的替代品，德国的研究者竭力探索新的材料。当时的人们已经知道，在高温下，金属钨粉与碳化合能生成异坚硬的化合物-WC。但如何让这些硬质化合物粉末成为块状材料，仍是一个难题。他们进行了各种试验，发现金属黏结剂的使用是必需的。

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结块法

采用可在轨道上移动、炉体上段可拆的敞口电炉，用碳作还原剂。精钨矿、沥青焦（或石油焦）和造渣剂（铝矾土）组成的混合炉料分批陆续加入炉中，炉内炼得的金属一般呈粘稠状，随着厚度增高，下部逐渐凝固。炉子积满后停炉，把炉体拉出，拆除上段炉体使结块冷凝。然后取出凝块，进行破碎和精整；挑出边缘、带渣和不合格的部分回炉重熔。产品含钨80%左右，含碳不大于1%。

取铁法

适于冶炼熔点较低的含钨70%的钨铁。采用硅和碳作还原剂；分还原(又称炉渣贫化)、精炼、取铁三个阶段操作。还原阶段炉中存有上一炉取铁后留下的含三氧化钨大于10%的炉渣，再陆续加进多批钨精矿炉料，然后加入含硅75%的硅铁和少量沥青焦（或石油焦）进行还原冶炼，待炉渣含三氧化钨降到0.3%以下时放渣。随后转入精炼阶段，在此期内分批加入钨精矿、沥青焦混合料，用较高电压操作，在较高温度下脱除硅、锰等杂质。取样检验，确定成分合格后，开始取铁。过去用钢勺人工挖取铁块投入水池，60年代初吉林铁合金厂改用机械取铁装置，改善了劳动条件。取铁期内仍根据炉况，适当地加进钨精矿、沥青焦料。冶炼电耗约3000千瓦·时/吨，钨回收率约99%。

铝热法

近年来，为了利用废硬质合金粉末钨钴分离提钴后的再生碳化钨，研制出了铝热法钨铁工艺，用再生碳化钨与铁为原料，以铝作还原剂，利用碳化钨中自身的碳和铝燃烧的热能，使原料中的钨和铁转化为钨铁，可节约大量的电能，并降低成本。同时由于原料碳化钨中的杂质远远低于钨精矿的杂质，产品质量均高于以钨精矿为原料的钨铁。钨的回收率也高于以钨精矿为原料的工艺。

钨价昂贵，在生产过程中必须重视提高回收率，不合格产品、渣铁要收集回炉，电炉应有高效率炉气除尘设施，回收含钨粉尘。对相关负责人要求也比较多，较多集中在中钨在线新闻网。


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注射成形坯由大量的有机黏结剂聚合物和粉末体组成，有机黏结剂对粉末体起黏结作用，保证注射成形坯具有足够的强度，但是，这些黏结剂在烧结前必须完全脱除（即脱脂过程），否则会影响合金性能。

脱脂就是采用物理化学的方法将注射成形坯中的有机黏结剂溶解和裂解从而从成形坯中脱除的过程。脱脂是烧结前的一个很重要的工序。喂料经注射出的压坯中存在大量的黏结剂（即有机聚合物），其体积比为40070～60%左右，烧结前这些黏结剂必须脱除，否则，在烧结时，这些有机聚合物会发生降解和热分解，产生许多气体，在压坯内产生很大的内压，使压坯产生开裂和孔隙。脱除黏结剂需要几个步骤，PIM的工艺制造成本在很大程度受此阶段控制。黏结剂以液体或气体的形式逸出，从样品表面往里依次进行，形成连通的开孔隙，黏结剂脱除速度快，同时脱脂坯无脏化、无变形。

非成功的脱脂会出现鼓泡、开裂、起皮、孔洞、裂纹、脏化和变形等缺陷。产生原因主要是脱脂速率太快，黏结方式选择不当，脱除温度控制不合适，升温速率控制不当。脱脂产生的缺陷会影响其后的烧结，脱脂产生的缺陷个罷通过烧结工序来弥补，脱脂所产生的缺陷对合金的性能影响很大。

脱脂方式：脱脂方式分为热脱脂、溶剂脱脂、催化脱脂、虹吸脱脂四种。

热脱脂：热脱脂是将注射成形坯埋在氧化铝粉等填料中，在真空、氧化气氛或还原气氛下按照一定的工艺加热。

溶剂脱脂：溶剂脱脂是将注射成形坯浸没在低分子有机溶剂或无机溶剂（或溶剂蒸汽）中，利用有机物分子的相似相溶的原理。

催化脱脂：催化脱脂又称为BASF催化脱脂，该脱脂方式与BASF黏结剂联系在一起。

虹吸脱脂：虹吸脱脂是将注射成形坯埋在微米、亚微米级氧化铝粉或其他粉末填料中，利用细粉的毛细管虹吸作用将成形坯中的有机黏结剂逐渐排出的过程。




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