用钨铁炼出粗晶碳化钨

粗晶碳化钨具有结构缺陷少、显微硬度高、微观应力小等优点，广泛应用于矿山工具、冲压模具、石油钻采、硬面材料等领域。现阶段生产粗晶碳化钨的主要方法是先得到粗晶钨粉，再进一步高温碳化得到粗晶碳化钨粉。

采用这种方法生产的粗晶碳化钨，是在原有 生产碳化钨流程上调整，操作相对简单，也是目前生产粗晶碳化钨主要方法的原因。但采用此方法生产的缺点是显而易见。首先，因为钨与碳化钨密度的差异，碳化过程伴随着着晶粒炸裂，得到的粗晶碳化钨粉末是多个单晶碳化钨聚集体，几十微米的粗晶碳化钨粉末制备硬质合金晶粒度只有几微米；其次，碳在钨晶粒中扩散由表层依次的为WC、W2C、W，较粗的钨粉使得晶粒中心存在碳化不完全的现象，将严重影响硬质合金质量。

为解决固固反应体积膨胀，碳在固相中的扩散慢，以致颗粒出现爆裂的问题，有学者报道了一种以钨铁为原料，制备粗晶碳化钨的方法，其主要内容有：

将钨铁、铁、碳 按上述比例混合后放入坩埚中，置于反应炉中加热，控制温度在1550～1700℃，保温20分钟以上，然后在2～24小时内冷却至室温，得合金块；此过程中铁液熔化，W和C也进入液相中， 在液相中形成碳化钨，冷却过程碳化钨进一步长大；取出合金块(金属相)，破碎，酸浸处理后，用水漂洗，除杂，烘干，即得粗晶碳化钨(单晶碳化钨颗粒)。

钨铁作为一种炼钢用的合金剂，其生产工艺已较成熟。现在钨铁生产工艺采用火法冶炼方式处理钨矿，其主要以钨精矿为原料，以电炉为主要生产设备，有结块法、取铁法、铝热法三种生产方式。产品的主要成分是钨和铁，其中钨含量在70～80％，还有少量锰、硅、 碳、磷、硫等杂质。

以铁液为溶解剂，可降低了钨铁的熔点，在1550～1700℃熔炼，冷却过程中，钨和碳形成碳化钨晶粒，小的晶粒溶解，大的晶粒持续长大，最终可得大颗粒单晶碳化钨，通过破碎酸洗去除杂质后，即可得到单晶大颗粒碳化钨，筛分后得到不同粒度分布的碳化钨粉末，可直接应用于粗晶硬质合金生产中。经测试，得到的碳化钨粉末具有纯度高，碳化完全， 晶粒粗大且完整的特点。

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