超硬合金WC(炭化タングステン) 何それ?
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月20日(木曜)17:36に公開
- 作者: linkai
- 参照数: 1623
超硬合金は、炭化タングステン(WC、タングステン・カーバイド) タングステン合金や炭化タングステン(WC カーバイド)超硬合金(炭化タングステン、タングステンカーバイト)
代表的な超硬合金は、炭化タングステン(WC、タングステン・カーバイド)と結合剤(バインダ)であるコバルト(Co)とを混合して焼結したものである。超硬合金の材料特性を使用目的に応じてさらに向上させるため、炭化チタン(TiC)や炭化タンタル(TaC)などが添加されることもある。 WC(炭化タングステン)-Co(コバルト)系の合金を一般的に超硬合金と呼ぶが、 TiC(炭化チタン)やTiN(窒化チタン)をなどの金属炭化物や、窒化物などの金属化合物を硬質主成分とし、 Ni(ニッケル)やMo(モリブデン)やCo(コバルト)等を 結合剤(バインダ)とし、結合層となって作られている複合材料がいわゆるサーメットである。 硬質合金金属はときどき口語単に超硬とも呼ばれます。タングステンカーバイドのその一般的な定義は次のように記述されている:タングステンカーバイド、タングステンと炭素原子の等しい数が含まれている無機化合物である。
超硬合金は、これまで生産で最も成功したコンポジットのエンジニアリング材料の一つである。強さ、硬さと靭性の超硬合金のユニークな組み合わせは、最も要求の厳しいアプリケーションを満たす。
それが押され、その最も基本的な形であると考えられる細かい灰色の粉末から形状に形成することができる。炭化タングステンのアプリケーションが広く産業機械に反映され、抵抗力ツール、研磨材を着用してください。
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金属タングステン製品リサイクルの現状と評価
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月20日(木曜)17:16に公開
- 作者: linkai
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① 高速度鋼関係
高速度鋼の製綱時におけるスクラップや工具製造時の切削屑、研磨屑等素性のはっきりした物は製綱時に戻して使われるとともに、最終製品の使用済高速度鋼は鋼屑(スクラップ)として回収され溶解原料として再利用される。
② 超硬合金関係
粉末冶金製造法で作られた超硬工具のタングステン・リサイクルは、特殊鋼製造時にタングステンとコバルトの添加剤として再利用される方法と湿式処理でタングステンを回収し中間原料や特殊鋼(高速度鋼)の原料とする方法の 2 つが採られる。湿式処理でタングステンを回収した残滓からは更にコバルトが回収される。 超硬工具の約 30%がリサイクルされていると言われており夫々10%が超硬工具への再利用、10%が特殊鋼(高速度鋼)添加剤、残り 10%がリサイクル用輸出と見られている。但し、このリサイクル率は飽くまでも推測であり、現在改めてその実態調査を行おうとする動きがある。 最近のタングステン価格の高値留まりや中国の政策変更に伴う手当難から超硬工具リサイクルでは日本新金属(三菱マテリアル子会社)は従来のリサイクル能力(化学処理法)の倍増設備増強を、住友電工ハードメタルは産学官(産総研・名古屋大学・住友電工)で新たな再資源化(亜鉛処理法)の研究を始めた。
③ その他金属タングステン製品
その他の金属タングステン製品は廃棄製品の回収ルートがはっきりしていて、且つその回収コストが見合うものはリサイクルされているが大半は回収されずに廃棄処分されている。
④ 触媒
現在、我国で使用されている石油化学系タングステン触媒は、リサイクルのサイクルが6~7年と寿命も長く、使用済触媒からのタングステンの回収は非常に少量と推定される。火力発電所からの脱硝触媒は、タングステン含有量が低いためほとんどリサイクルされていない。
⑤ 染色
染色に使われるものは製品自体が回収されないためリサイクルはされていない。
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タングステン鉱の精製法及び誘導品の製造法
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月20日(木曜)17:03に公開
- 作者: linkai
- 参照数: 2095
タングステン鉱石の精製は国内では行われていない。タングステン鉱石の生産国で、中間原料及び中間製品まで処理(中国が圧倒的に多い)し、それを輸入して最終製品にまで加工処理を行っている。 タングステン鉱石からは、酸化タングステン、パラタングステン酸アンモニウム(APT)、フェロタングステン等の中間原料やタングステンカーバイド、金属タングステン等の最終素材が製造され、また、タングステン鉱石が直接使用される場合もある。 タングステン鉱石のうちで、灰重石(CaWO4) と鉄マンガン重石(Fe、MnWO4) を原料として湿式製錬によってWO3を精製して水素還元で金属タングステンを得る。 タングステン鉱石のうち鉄マンガン重石((Fe、Mn)WO4)は電気炉に投入されフェロタングステンに加工されるほか、灰重石(CaWO4)も特殊鋼用に直接電気炉に投入される。これ以外の用途では鉱石を処理し中間製品、最終素材の形で、最終ユーザーに供給されている。 一般的な鉱石の処理工程は次のとおりである。
①タングステン酸ナトリウム(Na2WO4)の製造:鉱石から苛性ソーダ、炭酸ソーダによるアルカリ抽出法及びアルカリ溶融法によりタングステン酸ナトリウム(Na2WO4)溶液を生成する。
② タングステン酸カルシウム(CaWO4)の製造:タングステン酸ナトリウム溶液に、 順次塩化カルシウム、塩酸、アンモニア水を反応させ純化処理(沈殿法)を行い、タングステン酸カルシウム(CaWO4)を生成する。
③ パラタングステン酸アンモニウム(APT)の製造:タングステン酸カルシウムを 酸分解しアンモニア溶解した後、加熱・濃縮しパラタングステン酸アンモニウム(APT)を晶出する。
④ 酸化タングステンの製造:APT を空気中でか焼してWO3等酸化物を生成する。
⑤ 還元工程:酸化物を水素中で加熱・還元し金属タングステン粉を製造する。
⑥ タングステンカーバイドの製造:金属タングステン粉に炭素を加え、加熱・炭 化しタングステンカーバイドを製造する。
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タングステン鉱の最終用途
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月20日(木曜)17:08に公開
- 作者: linkai
- 参照数: 1247
タングステンは、高温時における硬度、耐熱性が優れている事から、主に高速度鋼として工作機械などに使用されている。タングステンは金属中で最も融点が高い特性を利用して、線、棒、接点、電極棒として、照明基部、電子機器、自動車、工作機械等に使用されている。超硬合金工具分野は、日本のタングステンの需要分野としては最大であり、2015年においては、国内タングステン総需要の約 60 %を占めていると推定されており、タングステンカーバイドの形で切削、耐摩耗、耐触、鉱山土木用工具として広く使用されている。 特殊鋼分野では、高速度鋼、耐熱鋼、強靱工具鋼等にフェロタングステンやタングステン酸カルシウムの形で添加されており、国内総需要の約 20 %を占めていると推定されている。 金属製品分野では、金属タングステンやタングステン合金の形の最終素材を加工して最終製品を製造している。金属タングステンからは、照明、電気・電子部品、各種抵抗材料等の部品に、線・棒・板、機械加工品等の形状で使用されている。他に、金属タングステンの形では、白熱電灯・電子管のフィラメント、ヒータ、グリッド、アンカー等及び電気化学用電極、高温炉ヒータにも利用されている。また、テングステン合金(銅、銀、ニッケル等との合金)の形では、合金電気接点、放電加工用電極、半導体積層基板用放熱板及びタングステン重合金等に使用されている。この分野の日本における需要量は、合わせて国内総需要の約 17 %を占めていると推定されている。 その他の需要分野では、主なものとして脱硝・高分子化学用等の触媒、顔料等の化成品、ダイヤ工具の副砥粒等が挙げられる。
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タングステン鉱の輸入先国
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月20日(木曜)16:57に公開
- 作者: linkai
- 参照数: 1751
タングステン鉱石は国内では産出しないため、タングステン原料としては中間原料であるパラタングステン酸アンモン(APT)、三酸化タングステン、タングステン粉、タングステンカーバイド、フェロタングステン及びタングステン酸カルシウムの形態で輸入している。 2005 年におけるタングステン鉱石(精鉱含む)の国別輸入量を図に、特殊鋼用途に使用されるフェロタングステン及びフェロシリコタングステンの国別輸入量を図 に、タングステン及びその製品(粉、塊、棒、線、屑等)の国別輸入量を図に示す。
図に示す通り、タングステン鉱としての輸入はほとんど無く、中間原料の形で輸入している。世界のタングステン鉱の採掘量は中国が約 80%を占めておりそのためタングステン原料の多くを中国に依存している。
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