無磁合金,是指沒有磁性或者弱磁性的硬質合金材料。由于生產(chǎn)磁性材料的成型模具要求采用無磁性的材料,以往一直用無磁鋼,其模具性能較差,硬度低,使用壽命短,而且使用一段時間過后模具內(nèi)壁嚴重拉毛、變形等,進而影響磁性材料的尺寸精度和表面質量。而今采用無磁硬質合金,以其優(yōu)異的性能代替無磁鋼可以成倍的提高工作效率 [1]。
為有金屬光澤的灰黑色金屬(體心立方結晶)。熔點3400℃。沸點5555℃。鎢的硬度是金屬中硬的,經(jīng)過燒結的鎢條的硬度為200~250,經(jīng)過旋錘的鎢棒為350~400。溶于硝酸和氫氟酸的混酸。與氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物熔融。微溶于硝酸、硫酸、王水;不溶于水,氫氟酸、氫氧化鉀。鎢有兩種變型,a和B。在標準溫度和常壓下,a型是穩(wěn)定的體心立方結構。B型鎢只有在有氧存在的條件下才能出現(xiàn)。它在630℃以下是穩(wěn)定的,在630℃以上又轉化為a鎢,并且這一過程是不可逆的。
采用氫還原三氧化鎢或仲鎢酸銨的方法制備。用氫還原法制取鎢粉的工藝過程一般分為兩個階段:階段在500~700℃溫度下,三氧化鎢還原成二氧化鎢;第二階段在700~900℃溫度下,二氧化鎢還原成鎢粉。還原反應常在管式電爐或回轉式爐中進行。
還原鎢粉的性能(如純度、粒度、粒度組成等)主要取決于還原工藝。在管式爐中還原鎢粉時,影響還原速度的主要工藝參數(shù)是還原溫度、燒舟中氧化鎢的裝載量、燒舟移動速度、氫氣流速及氫氣中水分含量。隨著還原溫度的升高,鎢粉的粒度變粗。
鎢粉的制取除了氫還原法外,還有早期采用的氧化鎢碳還原法,還原溫度高于1050℃。用這種方法得到的鎢粉純度較低。此外,用金屬鋁、鈣、鋅等還原氧化鎢的工藝研究工作亦在進行中。對于特殊應用而要求高純度、超細粒度的鎢粉,則發(fā)展了氯化鎢氫還原法,得到的鎢粉粒度可小于0.05μm。
工業(yè)生產(chǎn)可用氫氣還原三氧化鎢制得;或將仲鎢酸銨用酸處理,再經(jīng)熟分解得到三氧化鎢,用氫氣還原制得。
1.
氫氣還原三氧化鎢法:用氫氣還原可分二個階段進行,階段將三氧化鎢加熱至550~800℃,用氫氣還原,第二階段還原在650~850℃時進行,制得鎢粉成品。
2.
也可先將仲鎢酸銨通氫或不通氫還原成藍色氧化鎢(藍鎢),再用氫還原成鎢粉。鎢粉的粒度、粒度組成是鎢粉的重要質量指標。還原在管式電爐或回轉式電爐內(nèi)進行。
鎢大部分用于生產(chǎn)硬質合金和鎢鐵。鎢與鉻、鉬、鈷組成耐熱耐磨合金用于制作刀具、金屬表層硬化材料、燃氣輪機葉片和燃燒管等。鎢與鉭、鈮、鉬等組成難熔合金。鎢銅和鎢銀合金用作電接觸點材料。高密度的鎢鎳銅合金用作防輻射的防護屏。金屬鎢的絲、棒、片等用于制作電燈泡、電子管的部件和電弧焊的電極。鎢粉可燒結成各種孔隙度的過濾器。FW-1用于大型板坯、鎢錸電偶原料。FW-2用于觸頭合金、高比重屏蔽原料。FWP-1用于等離子噴鍍材料。
鎢粉是加工粉末冶金鎢制品和鎢合金的主要原料。純鎢粉可制成絲、棒、管、板等加工材和一定形狀制品。鎢粉與其他金屬粉末混合,可以制成各種鎢合金,如鎢鉬合金、鎢錸合金、鎢銅合金和高密度鎢合金等。鎢粉的另一個重要應用是制成碳化鎢粉,進而制備硬質合金工具,如車刀、銑刀、鉆頭和模具等。