Ca、Al對鎢產(chǎn)品組織與性能的影響.pdf

1、鎢具有熔點高、導熱導電性能好等優(yōu)異的特性,作為一種戰(zhàn)略性金屬廣泛應(yīng)用于很多工業(yè)領(lǐng)域。鎢礦原料中鈣、鋁、鉬等雜質(zhì)含量較高,深入研究雜質(zhì)元素在鎢產(chǎn)品制備過程中的演變情況,降低雜質(zhì)元素對鎢產(chǎn)品性能的不利影響,對高效利用鎢資源具有重要的意義。
　　本文采用濕摻雜的方式在APT中分別添加不同含量的Ca和Al,經(jīng)過APT煅燒、WO3還原、W粉碳化和WC+Co燒結(jié)過程,制備出不同摻雜量的氧化鎢粉、鎢粉、碳化鎢粉和硬質(zhì)合金。通過 X射線衍射(XR

2、D)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)和顯微硬度等測試手段和方法,系統(tǒng)地研究了Ca、Al在鎢產(chǎn)品制備過程中的演變及分布情況,探討了Ca、Al對鎢粉和碳化鎢粉形貌和粒度的影響機理,得到了Ca、Al對硬質(zhì)合金組織和性能的影響情況,對鎢產(chǎn)品的實際生產(chǎn)具有指導意義。研究結(jié)果如下:
　　1.采用濕摻雜方式在APT中摻入50-10000ppm的硝酸鈣。APT煅燒后,鈣主要以 CaWO4的形式存在于氧化鎢中;WO3粉還原后,鈣

3、主要以 CaWO4和Ca4.26W10O30的形式存在于鎢粉中;W粉碳化后,鈣主要以CaC2和Ca4.26W10O30的形式存在于碳化鎢中。摻鈣對鎢粉顆粒平均粒徑的影響不明顯,富鈣第二相分布在鎢顆粒外部和內(nèi)部。未摻雜碳化鎢粉平均粒徑為0.57μm,摻10000ppm鈣碳化鎢粉的為0.36μm,這可能是由于富鈣第二相與鎢碳化時有較大的體積差,加速了碳化鎢顆粒生長過程中的碎裂。鈣主要分布在摻鈣YG6合金的鈷粘結(jié)相中,摻鈣使硬質(zhì)合金的相對致密

4、度和硬度明顯降低。
　　2.采用濕摻雜方式在APT中摻入50-10000ppm的硝酸鋁。APT煅燒后,鋁主要以Al2(WO4)3的形式分布在氧化鎢中;WO3粉還原后,大部分Al2(WO4)3轉(zhuǎn)變成為AlWO4,鋁主要以AlWO4和Al2(WO4)3的形式存在于鎢粉中;W粉碳化后,鋁主要以Al4C3的形式存在于碳化鎢中。未摻雜鎢粉的平均粒徑為1.14μm,摻10000ppm鋁鎢粉的為0.51μm。這可能是由于富鋁第二相阻礙了鎢顆粒的