钨精矿中钙元素含量的准确测定，对钨精矿的利用具有较大的价值。钨精矿中钙元素的分析方法有很多，如容量法、火焰光度法、原子吸收分光光度法，但运用最广泛的EDTA滴定法，其测定结果准确，操作简便。

EDTA滴定法测定钨精矿中钙量，称取0.5g试样置于400ml烧杯中，加硫磷混酸100ml，置于高温电炉加热至分解完全（约5-8min，中途需摇动几次），若试样仍分解不完全，可适当不佳硫磷混酸继续分解完全，加热至沸，使钙等可溶性盐酸类溶解。稍冷，用氨水调节，pH值3-4后，加入2g草酸铵，搅拌煮沸，保温30min后置于冷水中冷却2h以上。

等上述溶液冷却后用慢速定量滤纸过滤，以草酸铵洗液将沉淀全部移至滤纸上，并洗涤沉淀10-12次，将沉淀连同滤纸移入30ml瓷坩埚中，灰化，置75.-800℃马弗炉中灼烧成氧化钙，去除冷却。加入5-6滴水湿润沉淀，再加入10滴浓盐酸，微热使沉淀溶解，然后过滤于40ml烧杯中，用热水洗涤坩埚及滤纸（体积控制在100-125mL）。向烧杯中加入15mL三乙醇胺，15mL氢氧化钾，0.1-0.2g混合指示剂，衬以黑色背景，用EDTA标准溶液滴定至绿色荧光消失即可测出钙含量。




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钨精矿除锡过程中，试剂用量为理论用量的6倍，室温下搅拌一定的时间，观察反应时间对除锡效果的影响。除锡效果见以下表格：

表1-1 反应时间对除锡效果的影响

从以上表格数据可以看出，随着反应时间的增加，除锡效果也跟着增加，然后后期效果的幅度并不大。当反应时间为1h后，除锡率已超过93%，再延长时间对除锡效果的提高并不大，且会对资源造成不必要的浪费。因此，钨精矿除锡反应时间一般控制在1h即可。


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钨精矿中含有一定量的锡，锡以锡石的单位存在时，生产中常用固体氯化剂对超锡的钨粗精矿进行氯化焙烧，使锡挥发以达到除锡的目的。在除锡的过程中需要焙烧加以处理，焙烧时反应温度会影响钨精矿除锡效果，以下通过表格数据加以分析。

表1-1反应温度对钨精矿除锡效果的影响

从以上表格数据可以看出，随着反应温度的升高，锡的去除率降低，在80℃时，硫代锡酸根的去除率降至87.6%。因此，除锡应在相对较低的温度下进行，一般室温下即可，这种在低温下的操作显然是很有利的：一方面不用消耗大量能源，简化了设备及操作过程，另一方面也避免了在高温时可能造成APT结晶，影响除锡效果。但反应温度不应过低，过低时沉淀物颗粒变细，过滤和洗涤困难，其细颗粒的沉淀易造成机械夹杂，使钨损失增大。


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钨精矿中含有一定量的锡，锡以锡石的单位存在时，生产中常用固体氯化剂对超锡的钨粗精矿进行氯化焙烧，使锡挥发以达到除锡的目的。在除锡的过程中氯化剂的用量会对钨精矿除锡效果产生一定的影响，以下通过表格数据加以分析。

表1-1氯化剂用量对钨精矿除锡效果的影响

试剂用量为理论用量的1-7倍，室温下充分搅拌1h，从以上表格数据可以看出随着试剂用量的增大，除锡率逐步升高。在试剂用量为理论量的5-6倍时，硫代锡酸根的去除率超过90%，这种程度完全可以满足生产需求，再增加试剂用量已无必要。


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钨精矿中的As、Ca、Mo、Cu、Sn、S、P、SiOl2等杂质均有相应标准，根据钨精矿的质量标准WO3含量应达到65%。钼是钨精矿中很重要元素，钨精矿中的钼常呈辉钼矿和钼氧化钨（钼酸钙、钼华等）形态存在，但过多的钼含量不利于钨精矿的再加工，会影响所制得的产品的质量，故应将钼含量控制在一定范围内。以下介绍钨精矿除钼的方法：

1：用抬浮或浮选的方法除钼。在除钼的过程中，浸出宜在低于40℃温度下进行，此时铁、铜硫化物的氧化速度比辉钼矿小，且有较高的选择性。此时可以除去钼的硫化物或者用次氯酸溶液浸出，亦可除去辉钼矿形态存在的钼。

2：酸浸或碱浸方法处理。当钼以氧化物形态存在，除钼比较困难，目前尚无经济有效的方法，一般可用酸浸或碱浸方法处理，如用20%-30%的盐酸在加热条件下可使全部钼酸盐转变为易溶于盐酸的钼酸钙，部分铜和钨也转入溶液中，钨的酸容量随盐酸溶度和温度的增加而增加，以该方法除去钨精矿中的钼。




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钨精矿中的As、Ca、Mo、Cu、Sn、S、P、SiOl2等杂质均有相应标准，根据钨精矿的质量标准WO3含量应达到65%。在钨精矿中含有一定量的杂质含量，其中包括：砷。砷主要以毒矿（FeAsS）、雄黄（AsS）、雌黄（As2 S3）、白砒石（AS2O3）和各种砷盐酸的形态存在，所以应采取一定的方法除砷，使得砷保持适当的含量。

钨精矿除砷方法：

1：选用浮和浮选法可以脱除大部分的流化砷；

2：弱氧化焙烧或还原焙烧法除砷。该方法焙烧前配料时根据原料中砷含量的高低加入原料质量的2%-6%的木炭粉和每份，在700℃-800℃的温度下焙烧2-4h，焙烧在反应炉和回转窑中进行，如果木炭粉达不到除砷要求时，可加入少量硫磺。

过程主要反映为：

2 FeAsS+6O2= AS2O3+Fe2O3+2SO2+CO2As2

S3+10O2+C=2As2O3=6SO2=CO2CaO﹒AS2O5+C=As2O3=CaO+CO2

砷的低价氧化物（As2O3）为易挥发物。高价砷氧化钨（AS2O5）较难挥发，它可以与某些碱性氧化物生成稳定的砷酸盐。因此用焙烧法除砷宜在弱氧化物氛围中或还原气氛中进行。此方法可使砷呈低价砷氧化钨挥发，并使高价砷氧化钨（或砷酸盐）还原为低价砷氧化物，从而提高除砷率。



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防空、防辐射、面杀伤等类型战斗部一般采用破片战斗部，主要依靠破片动能毁伤目标。破片能否有效地杀伤目标与破片打击目标时的速度、形状和质量密切相关。球形钨合金破片（钨珠）由于密度高、衰减系数小、穿甲能力强，成为防空、防辐射、面杀伤等类型战斗部破片设计的主要选择对象。　

钨合金球形破片由于其密度大，保持速度和穿甲的能力强，已逐渐成为杀伤战斗部的首选毁伤元素，因此，钨合金球形破片的穿甲特性研究具有十分重要的应用价值。以往针对破片穿甲问题，大多集中在常规弹速（500m/s～1300m/s）撞靶条件下钢制破片对单一均质钢靶的穿甲实验与机理研究，且大都认为：相同弹靶条件下，完全贯穿靶板的厚度随撞靶速度的增加一定增大。对于高弹速(1300m/s～3000m/s）穿甲，压强接近或超过材料强度，撞击体和靶体材料呈现流动性。此外，随撞靶速度的增加，钨合金撞击体侵入有限厚度钢板初期出现侵蚀及破碎现象，对穿甲过程有较大影响。由此，特定质量的钨合金破片对钢靶体的侵彻与贯穿存在极限。




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高质量穿甲弹用钨合金是一个国家材料技术发展的重要标志，也是高性能动能穿甲弹的重要材料，其研制水平将关系到提高我国武器装备水平和能否打赢一场局部战争的需要。为此，应针对目前存在的一些问题和实际需要，形成一种具有高度系统性和互补性的研究体制，以促进我国弹用钨合金材料技术研制向低投入、高产出、高水平和高实用性的方向发展，提高我国穿甲弹用钨合金材料的综合性能。

钨合金穿甲弹材料的研制中，主要应注意的五个方面：

1.穿甲性能是弹用钨合金最重要的性能指标，特别是弹一板作用机理方面的研究，同时还应加强绝热敏感性钨合金材料的研究； 2.为提高防空导弹和穿甲弹的毁伤能力，应开展钨合金易碎弹弹体材料和穿燃复合功能弹体材料的系统研究； 3.高强韧钨丝复合穿甲弹是未来超高速动能穿甲弹的一个重要发展方向，应进一步加强超高速动能穿甲弹用钨丝束复合穿甲弹体材料的研究； 4.我国虽然是一个富钨国家，但储量有限，应大力加强弹用钨合金和废钨屑的回收利用以及低原料消耗工艺技术的研究与开发。 5.我国的海岸线很长，为保卫沿海地域，预防盐雾、海水和潮湿环境对穿甲弹用钨合金的腐蚀问题已经提到日程上来，为此应有针对性地开展弹用钨合金的腐蚀防护技术的研究。


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军用子弹，穿甲弹等的制备一般要求弹材料具有高密度，高强度，耐高温，不易变形等特性。而高密度钨合金刚好能满足其各个要求。所以，研究钨合金的制备技术在制造军用弹械方面显得尤为重要。

细化钨晶粒成为高密度钨合金研究的一个新的热点，采用机械合金化法(MA)、冷凝干燥法、化学气相沉积法、喷雾干燥法、溶胶一凝胶法等方法制备的预合金粉，并采用适当的工艺可制得非常细的粉末。另外，采用喷雾反应工艺可一步合成细晶粒、多成份、预合金化的钨基合金粉，这种钨基合金粉可在远低于粘结相熔点的温度下烧结达到高密度。

用MA工艺制备纳米晶钨合金复合粉末，通过在常压氢气气氛中的烧结致密化和在烧结过程中的钨晶粒长大行为，MA工艺制备纳米晶粉末可促进致密化，使致密化温度降低约100～200℃ ，在一般固相烧结温度时可以得到晶粒尺寸为3～5μm的细晶高强度合金口 。他们还对纳米钨合金注射成形进行了研究，表明在1 350～1 450℃ 时固相烧结即达到了全致密，最终合金的晶粒约为3μm，抗拉强度大于1200MPa 。温压能明显提高压坯密度，温压坯件的径向收缩小于常温坯件的径向收缩，而且温压可以改善钨合金的显微组织。并且，钨合金采用预氧化活化烧结，可以降低烧结温度，减少钨合金变形，并得到致密的钨合金，同时可提高钨合金的抗拉强度和延伸率。


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弹用高密度钨合金要求在保证高密度的前提下兼有高的强度和良好的韧性。因此，为了进一步提高钨合金的强韧性，需要对钨合金变形强化进行深入研究。

目前，用粉末冶金方法制备的高密度钨合金(烧结态)的抗拉强度一般达9O0～1 000 MPa，伸长率在2O ～3O 之间；而经过塑性形变强化以后，其强度可较大幅度地提高，塑性则有所下降。经过塑性变形加工后，钨合金强度可超过1400 MPa，伸长率也可保持在10左右。

轧制、旋转锻造、扭转变形、静液挤压等形变强化是提高钨合金材料强度并保证一定韧性的有效方法，而且还可有效地细化晶粒 。锻造变形是提高钨合金强度的常用工艺，常规的变形量为15 左右。钨合金材料的强度随变形量增大而提高，变形量愈大钨颗粒变形程度愈大，且变形程度增加将导致断裂向钨颗粒转移。轧制还可获得较大的变形量并能保证变形的均匀性，且能使大的晶粒破碎成小晶粒，并得到均匀分布的微观组织；轧制可提高钨棒的密度和减少空隙度，提高生产效率和降低制造成本。旋转锻造可提高钨合金的强度和穿甲效果，在经过多道次旋锻后，钨合金的强度和硬度等力学性能较旋锻前会有较大幅度的提高，但伸长率会降低。静液挤压技术是一种难变形材料塑性加工工艺，主要分冷静液挤压和热静液挤压，它是钨合金目前最为有效的形变强化方法之一，它具有一次变形即可获得较大变形量和可大幅度提高材料强度的特点。


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