降低钨镍铁合金中硫含量的方法有哪些？

硫元素对钨镍铁合金的性能以有害影响为主：低硫时影响微弱，而硫含量过高后，会通过形成低熔点硫化物、引发晶界弱化，导致冲击韧性骤降、强度与塑性恶化、耐腐蚀性下降，同时阻碍加工成型。

降低钨镍铁合金中硫含量的方法有哪些？降低钨镍铁合金中硫元素含量的核心在于从原材料控制、工艺优化、主动脱硫三个维度切断硫的引入路径并强化硫的去除效率。

一、原材料预处理与低硫原料筛选

硫元素在钨镍铁合金中的主要来源是原材料（钨粉、镍粉、铁粉及添加剂）中的固有杂质，因此源头控制是降低硫含量的基础。

钨粉：优先选用低硫钨精矿经氢还原制备的钨粉。传统钨精矿酸浸工艺中，可通过延长浸出时间或提高浸出温度，使硫化物与盐酸、硝酸混合液反应生成可溶性硫酸盐被去除，降低钨精矿硫含量。

镍/铁粉：采用电解法或氢还原法生产的镍粉、铁粉硫含量更低，需避免使用羰基法生产的粉末（可能因碳基残留引入硫杂质）。

原料预除硫处理：对高硫钨粉可采用氢气氛高温还原预处理，进而降低钨粉硫含量。镍粉、铁粉可采用稀酸洗涤：用稀硫酸或稀盐酸常温浸泡，溶解表面吸附的硫化物杂质，随后用去离子水冲洗至中性，真空干燥后使用，可去除表面游离硫。

二、熔炼工艺优化：抑制硫残留与强化挥发

钨镍铁合金常用真空感应熔炼或真空电弧熔炼，其核心原理是利用硫化物在高温真空下的分解特性，降低合金中的硫含量。若采用非真空熔炼（如大气感应熔炼），需通入高纯度惰性气体置换炉内空气，防止空气中的硫进入熔体。同时，避免使用含硫耐火材料，优先选用高密度石墨坩埚或氧化锆坩埚，减少坩埚与熔体的硫交换。

三、精炼阶段主动脱硫：引入脱硫剂与反应分离

通过向熔体中加入与硫亲和力更强的元素（脱硫剂），形成稳定且易分离的硫化物，是降低硫含量的手段。

稀土元素与硫的亲和力远高于W、Ni、Fe，可优先形成高熔点、低密度的稀土硫化物，这些硫化物因密度低于熔体，会浮于表面形成渣相被去除。

钙、镁等碱土金属也是高效脱硫剂，与硫反应生成CaS、MgS，且反应产物不溶于熔体。由于Ca、Mg易氧化，需以金属钙粒或镁锭形式在真空或惰性气氛下加入，或采用Ca-Si合金减少烧损。

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