タングステンの組織制御とは、冷間加工後のタングステンが、加工方向に長く伸び、複雑にからまりあった繊維組織をもつ。加工度が大きくなるほど繊維組織は細く長く発達する。繊維組織をもつタングステンを焼鈍すると高温で粗大な再結晶組織をつくり脆化する。

また、タングステンの組織制御は純タングステンの二次再結晶組織は比較的丸い形状をしており、粒界破断を超こしやすい。酸化トリウムのように高温で安定な酸化物を添加すると再結晶粒の成長が押さえられ、微細な組織が得られる。また微量のカリウムを添加したドーブタングステンは、加工方向に伸びた長大再結晶組織をつくり、強度が高くなる。ドーブタングステンの再結晶粒は加工度が大きいほど、また加熱速度の遅いほど長大になる。

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タングステンの集合組織がタングステンの焼結体が比較的丸い結晶粒組織をもち、特定の配向は取らない。冷間加工により加工方向に長く伸びた繊維組織となります。休心立方のタングステン結晶はおよびに辷り（すべり）面をもち、辷り方向がとなって、線引き材料の集合組織は線の軸方向がとなります。

また圧延材料でも圧延方向がとなり、圧延面に平行な面がとなります。これは純タングステンもドーブタングステンも変わらない。加熱により1,300K付近から再結晶が始まります。比較的低い温度の加熱では，再結晶後も加工集合組織が残ります。高温で二次再結晶して新しい集合組織を形成するが、その方位は加工履歴や熱処理条件あるいは添加物の有無により異なります。

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タングステンの組織の焼結体は比較的丸い結晶粒の集まりからなり、粒界に焼結孔が見られる。冷間加工により結晶は押しつぶされて加工方向に長く伸び、加工が進むに従い複雑にからまりあった繊維組織となる。

繊維組織をもつタングステンを加熱すると1,300K付近から繊維の幅が広がり、繊維組織の中にサブグレインが形成される。さらに加熱するとひずみの回復とともに一次再結晶が始まるが、繊維組織は残る。より高温で繊維組織がこわされ、粗大な二次再結晶組織が形成される。ドープ剤を含まない純タングステンの二次再結晶粒は丸い石垣状となり、しばしば異常成長した粗大結晶が観察される。ドーブタングステンの再結晶粒は加工方向に伸びた長大組織となる。

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タングステン原料の精錬にはWO3が65％以上の鉄マンガン重石または灰重石を用いる。粉砕・焙焼したのち湿式で精錬する。鉄マンガン重石はアルカリで分解してタングステン酸ナトリウムとし、次いでカルシウム塩を添加してタングステン酸カルシウムの沈殿とする。さらに塩酸で分解してタングステン酸とし、アンモニア水に溶解してタングステン酸アンモニウムとする。

そして、溶液を蒸発または中和してパラタングステン酸アンモニウム（APT）の結晶が得られる。APTを加熱分解して酸化タングステンとする。酸化タングステンの純度は通常99・95％以上である。灰重石は塩酸で分解し、同様な工程を経て酸化タングステンとする。ほかに溶媒抽出法やイオン交換法も行われる。

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タングステン原料の混合粉砕は採掘した鉱石をクラツシャーやミルを用いて租粉砕し、比重選鉱・静電選鉱あるいは浮遊選鉱により、WO3が65％以上、一般には70％以上の精鉱とします。精鉱は数mmあるいはそれ以下の大きさの砂状で精錬業者に供給されます。精鉱は精錬前に粉砕機で再度200メッシュ以下まで粉砕します。

粉砕には銅製のロツドを入れた振動ミルや回転式のボールミルが用いられます。タングステン鉱石は比較的粉砕されやすく、むしろ過粉砕に注意する必要があります。過粉砕は精製工程で残渣の沈降を遅くして作業性を悪くします。粉砕鉱石をスクリーンにかけ、微粒は再度粉砕機に戻されます。微粒はホッパーに貯蔵し、精錬工程に送ります。

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タングステンの原料は工業的に重要な鉱石は灰重石（シーライト、CaWO4）と鉄マンガン重石（ウォールフラマイト、（（Fe、Mn）WO4）である。原料の灰重石は比重が約6で灰色、鉄マンガン重石は比重7．2～7．5で黒褐色を呈する。全世界の埋蔵量は250～300万トン（W純分）と見られる。我が国は最大の生産国、世界の大半を占める。鉱石は日本にも産するが現在は採掘されていない。粗鉱の品位はWO31％程度で、選鉱によりWO365％以上にする。通常WO370％以上で取引される。精鉱の主な不純物はモリブデン・スズ・ヒ素・カルシウムなどである。わが国の鉱石輸入量は年間約500トン（W純分約300トン）程度であるが、中間製品のパラタングステン酸アンモニウム（APT）を年間約6,000トン（W純分約4,200トン）消費している。

日本の主たる鉱石の輸入先は中国ならびにポルトガルで、またAPTもそのほとんどを中国から輸入している。その他、タングステン炭化物や金属粉を中国・韓国・ヨーロッパ・カナダなどからおよそ1,500トン輸入している。タングステン原料としてスクラップの利用率は生産量の20％程度と見られる。

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通常のタングステンの純度は99.95～99.99％であるが、半導体材料など特殊な用途では99.999％以上の純度が必要となる。特に鉄やアルカリ金属および放射性元素の低減が要求される。

タングステン粉末の高純度化には、塩酸で沈殿してアンモニア水に溶解する通常の化学的精製のほか、溶媒抽出法やイオン交換法が用いられる。純度の高い鉱石を選択し、科学的精製を繰り返して高純度の粉末とした後焼結し、必要により真空中電子ビームを熱源としたゾーンメルト法でさらに純度を上げる方法がとられる。99.999％程度までは通常の化学的精製で製造可能である。不純物の定量には原子吸光分析やプラズマ発光分析が行われるほか、低温で残留電気抵抗の測定も行われる。

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タングステン粉末の成形は金型を用いた一軸圧縮、あるいは乾式もしくは湿式のラバープレスで行われる。成形圧力は通常100～150MPaで、圧粉体密度は9～10.5Mg／m3である。

また、タングステン粉の成形ではバインダを用いないことが多い。大形製品や小形複雑形状品の成形には造粒粉も用いられる。モールドと粉末の摩擦抵抗を減らすため、モールド壁に薄く潤滑剤を塗布することもある。タングステンは剛体粒子で形状も比較的丸いため、成形性はあまり良くない。特にフッ酸洗浄した伸線用粉末は成形性が悪く、圧粉体の取り扱いには注意を要する。他の粉末と同様、粒子径の小さくなるほど、また粒子形状がイレギュラーになるほど圧粉体密度は低下し、圧粉体強度は向上する。

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金型を用いた一軸圧縮、あるいは乾式もしくは湿式のラバープレスで行われる。成形圧力は通常100～150MPaで、圧粉体密度は9～10.5Mg／m3である。タングステン粉の成形ではバインダを用いないことが多い。大形製品や小形複雑形状品の成形には造粒粉も用いられる。モールドと粉末の摩擦抵抗を減らすため、モールド壁に薄く潤滑剤を塗布することもある。

タングステンは剛体粒子で形状も比較的丸いため、成形性はあまり良くない。特にフッ酸洗浄した伸線用粉末は成形性が悪く、圧粉体の取り扱いには注意を要する。他の粉末と同様、粒子径の小さくなるほど、また粒子形状がイレギュラーになるほど圧粉体密度は低下し、圧粉体強度は向上する。

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タングステン粉末の焼結は平均粒子径2～5μmのタングステン粉を圧力100～150MPaでプレスした後、水素炉中1,300～1,500Kで予備焼結する。予備焼結後の圧粉体の両端を水冷したタングステンプレートの電極でクランプして水素を満たした半鐘中に保持し、圧粉体に直接電流を流し3,000～3,300Kに加熱して焼結する。昇温は適度な温度勾配をつけて行う。急激な昇温は不純物が内部に閉じこめられ、焼結体にふくれや割れを生じる。1,900K付近からネッキングの形成と収縮が見られる。

圧粉体の見掛密度は通常9～10.5Mg／m3（相村密度47～54％）で、焼結後の密度は17.5～18.5Mg／m3（同91～96％）となる。線収縮率は約15％である。高温では組織が粗大化し、原子空孔の消滅場所となる粒界が減少して空孔が結晶粒内に閉じこめられるため、焼結温度と密度は必ずしも比例しない。粒子径の小さくなるほど焼結の進行は早い。0.5μm以下の微粉では2,000Kで相対密度95％の焼結体が得られる。一般に、真空中より水素中の方が焼結性は良い。これは粒子表面の酸化皮膜が還元されるためと考えられる。Niの添加はタングステンの焼結温度を下げる。

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