熱強(qiáng)和耐磨合金
作為難熔的金屬鎢是許多熱強(qiáng)合金的成分,如3%--15%的鎢、25%--35%的鉻、45%--65%的鈷、0.5%--0.75%的碳組成的合金,主要用于強(qiáng)烈耐磨的零件,例如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的活門、壓模熱切刀的工作部件、渦輪機(jī)葉輪、挖掘設(shè)備、犁頭的表面涂層。
在航空火箭技術(shù)中,以及要求機(jī)器零件,發(fā)動(dòng)機(jī)和一些儀器的高熱強(qiáng)度的其它部門中,鎢和其它給熔金屬(如鉭、鈮、鉬、錸)的合金用作熱強(qiáng)材料。
主要的鎢礦有十幾種,我國(guó)主要有兩種;黑鎢礦(鎢錳鐵礦)和白鎢礦(鎢酸鈣礦)。
1.黑鎢礦(FeMn)WO4。顏色有暗灰色、淡紅褐、淡褐黑、發(fā)褐及鐵褐等顏色。半金屬光澤、金屬光澤及樹脂光澤。通常為葉片狀、彎曲片狀、粒狀和致密狀;也有的呈厚板狀、尖柱狀等單斜晶系晶體,常與白色石英一起以脈絡(luò)的形式充填在花崗巖及其附近的巖石裂縫中。硬度5-5.5,比重7.1-7.5。參差狀斷口。性脆,有弱磁性。黑鎢礦是煉鎢和制造鎢酸鹽類的主要原料。
鎢礦山
鎢礦山
2.白鎢礦CaWO4。顏色為灰白色,也有黃褐、綠和淡紅色等。油脂光澤。它屬正方晶系,形成雙錐狀的假八面體或板狀晶體,晶面有時(shí)可見斜條紋,其中插生雙晶者較為常見。也有的晶體呈皮殼狀、腎狀、粒狀和致密塊狀。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆,貝殼狀或參差狀斷口。受熒光燈照射時(shí),白鎢礦可發(fā)出美麗的淺藍(lán)色熒光。白鎢礦產(chǎn)于我國(guó)江西大余、湖南汝城、安化、臨武、云南文山等地。多成砂礦,
以上鎢礦物可用重選(搖床、跳汰等)、浮選、溜槽、淘重砂法等方法得到黑鎢精礦或白鎢精礦。
無(wú)磁合金,是指沒(méi)有磁性或者弱磁性的硬質(zhì)合金材料。由于生產(chǎn)磁性材料的成型模具要求采用無(wú)磁性的材料,以往一直用無(wú)磁鋼,其模具性能較差,硬度低,使用壽命短,而且使用一段時(shí)間過(guò)后模具內(nèi)壁嚴(yán)重拉毛、變形等,進(jìn)而影響磁性材料的尺寸精度和表面質(zhì)量。而今采用無(wú)磁硬質(zhì)合金,以其優(yōu)異的性能代替無(wú)磁鋼可以成倍的提高工作效率 [1]。
鎢鋼,又稱為硬質(zhì)合金,是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結(jié)復(fù)合材料。碳化鎢,碳化鈷,碳化鈮、碳化鈦,碳化鉭是鎢鋼的常見組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結(jié)劑結(jié)合在一起。粘結(jié)劑通常是指金屬鈷(Co),但對(duì)一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。對(duì)于一個(gè)待定的碳化物和粘結(jié)相的成份組合稱之為“牌號(hào)”。
鎢鋼的分類根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。這種分類的依據(jù)是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號(hào))。粘結(jié)相成份主要是利用其強(qiáng)度和耐蝕性。
鎢鋼的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結(jié)金屬。粘結(jié)金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。
含鎢的鋼材,比如高速鋼和某些熱作模具鋼,鋼材中含鎢對(duì)鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高,但是韌性會(huì)急劇下降。
鎢資源的主要應(yīng)用也是硬質(zhì)合金,也就是鎢鋼。硬質(zhì)合金,被稱為現(xiàn)代工業(yè)的牙齒,鎢鋼制品的使用程度非常廣泛。