钨粉是加工粉末冶金钨制品和钨合金的主要原料。纯钨粉可制成丝、棒、管、板等加工材和一定形状制品。钨粉与其他金属粉末混合,可以制成各种钨合金,如钨钼合金、钨铼合金、钨铜合金和高密度钨合金等。钨粉的另一个重要应用是制成碳化钨粉,进而制备硬质合金工具,如车刀、铣刀、钻头和模具等。
钨粉的生产原理
采用氢还原三氧化钨或仲钨酸铵的方法制备。用氢还原法制取钨粉的工艺过程一般分为两个阶段:阶段在500~700oC温度下,三氧化钨还原成二氧化钨;第二阶段在700~900oC温度下,二氧化钨还原成钨粉。还原反应常在管式电炉或回转式炉中进行。
还原钨粉的性能(如纯度、粒度、粒度组成等)主要取决于还原工艺。在管式炉中还原钨粉时,影响还原速度的主要工艺参数是还原温度、烧舟中氧化钨的装载量、烧舟移动速度、氢气流速及氢气中水分含量。随着还原温度的升高,钨粉的粒度变粗。
钨的二次资源中,如不计浸出残渣及净化渣中可回收的钨,则直接来自深加工过程的废料大约占1/3,而使用后报废的零部件占2/3。具体而言这些废钨料大致分为如下三类:
(1)钨材加工制造过程产生的废品:丝、线圈、粉末、烧结或预烧结锭。
(2)钨合金或合金产品制造过程的副产物或废品:如成分为Cu-W、Fe-W、Ni-W、Ag-W的粉末、车削、锭及块料。
(3)硬材料及钻探工具制造过程的副产物或废品:如成分为WC-Co、WC-Ta(Nb)、WC-TiC-Co的粉末,大小不等的刀具、钻头、拉丝模、耐磨材料。
国内一些中小硬质合金厂采用此法,对于牌号明确的合金如顶锤,用手工破碎到一定细度后,再进入湿磨机研磨,以获得同成分的混合料,并用它生产合金。但是人工破碎容易引起脏化,在钢制球磨机中研磨容易引起含铁杂质的混入。另外由于不易控制碳平衡,合金结构和性能容易波动。