钨合金的用途
1、灯丝业 钨最早用于制作白炽灯丝。1909年美国库利吉（W.D.Coolidge） 采用钨粉压制、重熔、旋锻、拉丝工艺制成钨丝,从此钨丝生产得到迅 速发展。1913年兰米尔(ngmuir)和罗杰斯 (W.Rogers)发现钨钍 丝（又称钍钨丝）发射电子性能优于纯钨丝后,开始使用钨钍丝,至今 仍然广泛使用。1922年研制出具有优良的抗下垂性能的钨丝（称为 掺杂钨丝或不下垂钨丝），这是钨丝研究中的重大进展。不下垂钨丝 是广泛使用的优异灯丝和阴极材料。50～60年代，对钨基合金进行 了广泛的探索研究，希望发展能在1930～2760℃工作的钨合金，以 供制作航天工业使用的耐高温部件。其中以钨铼系合金的研究较多。 对钨的熔炼和加工成形技术也开展了研究，采用自耗电弧和电子束熔 炼获得钨锭，并经挤压和塑性加工制成某些制品；但熔炼铸锭的晶粒 粗大，塑性差，加工困难，成材率低，因而熔炼－塑性加工工艺未能 成为主要生产手段。除化学气相沉积 （CVD法）和等离子喷涂能生 产极少的产品外，粉末冶金仍是制造钨制品的主要手段。
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钨合金的分类
1、钼钨合金 含钼和钨两种元素的合金，它包括以钼为基的钼钨合金和以钨为基 的钨钼合金系列。该种合金能以任何比例形成，在所有温度下均为完 全固溶体合金。 2、铌钨合金 以铌为基加入一定量的钨和其他元素而形成的铌合金。钨和铌形 成无限固溶体。钨是铌的有效强化元素，但随着钨添加量的增加，合 金的塑性一脆性转变温度将上升，晶粒也显著长大。因此，要得到高 强度的铌钨合金，须适当地控制钨的添加量，同时还须适量加入细化 晶粒、降低塑性一脆性转变温度的元素如锆和铪等。1961年，美国 研制成功用于航天飞机蒙皮的Nb-10W-2．5Zr合金，以后又发展成 为Nb-10W-1Zr-0．1C合金。70年代初，中国也研制成功 NbWl0Zr2．5和NbWl0Zr1C0．1合金。
2、旋锻
• 是生产钨丝坯料和细棒的常用塑性加工方法，不同尺寸的棒材于氢气气 氛中加热到1400～1600℃，在不同型号的旋锻机上进行旋锻。开始道次变 形量不宜过大,随后可适当增加变形量。旋锻变形过程中工件和模具间用石墨 润滑。加工后的钨棒密度可达18.8～19.2克/厘米3。由于方坯锻成圆坯,各部 位变形不同，使组织不均匀,此时应进行再结晶退火。旋锻棒材的最终直径为 3毫米左右。 拉丝 拉丝坯料可用旋锻法生产，也可用轧制法生产；轧制法 生产的坯料道次变形量大，组织较均匀，有利于以后的加工。钨丝坯料拉制 钨丝是用“温拉丝”方法。首先在链式拉伸机上拉至直径1.3毫米,而后分别 经粗拉、中拉和细拉使直径达到 0.2、0.06和小于0.06毫米。随着直径减小， 应使加热温度下降、拉丝速度提高。道次变形量一般在10～20%之间。拉丝 采用煤气－空气混合加热，温度为900～400℃。拉粗丝采用硬质合金模，拉 细丝则采用金刚石模。模子材质、孔型、研磨技术对丝材质量有很大的影响， 石墨润滑剂的质量、粒度、配比、涂敷方法同样影响丝材质量。丝材直径的 不均匀性是使用时断丝的最主要原因之一，有0.2～0.4微米的偏差就会使真 空管中钨丝的寿命大大降低。细丝材的直径可以用重量法或真空标准电流法 进行测定。在拉丝过程中，随着直径减小，变形抗力增大（如直径0.1～0.3 毫米钨丝的断裂强度可高达350公斤力/毫米2），其塑性也相应降低。为了改 善再加工性能，一般需要进行消除应力中间退火。此外，可采用电解腐蚀法 将丝材加工成直径小于0.01毫米的细丝。
• 钨板
• 穿甲弹
钨合金的合成加工
钨的熔点高、硬而脆，加工困难，但只要有合理的工艺，钨可 经粉末冶金制坯、挤压、锻造、轧制、旋压和拉拔等加工成材。随着 钨的塑性加工程度的提高，其组织、抗拉强度和塑性-脆性转变温度 大为改一，制好坯料首先要选用合格的 钨粉末。粉末的特征（平均粒径、粒度分布、化学成分）、混料、成 形和烧结工艺对坯料的成分、密度和微观结构有直接影响，并强烈地 影响着产品加工和使用性能。不下垂钨丝中添加的硅、铝、钾元素是 在三氧化钨或“蓝钨”（为多种低价氧化钨的混合物）中以氧化物形 式添加的，混合料常用含氢氟酸的溶液进行洗涤，以去除粉中杂质。 生产丝和小片材的坯料多在压力机上成形，也可采用等静压制成形。 粉坯尺寸一般为12×12×400毫米,也有采用较大尺寸的圆棒、方棒或 矩形棒。粉坯首先在氢气气氛中经 1200℃、1小时预烧使之具有一定 强度和导电性后，再进行通电自阻烧结。通电自阻烧结俗称“垂熔”， 是钨加工中发展起来的方法。原理是将电流直接通过烧结坯,由于坯料 本身的电阻而产生焦耳热,利用这种热使坯料烧结,烧结电流通常为熔 断电流的90%。所得坯料为自阻烧结条（又称垂熔条）。可加工成丝 材的垂熔条一般标准是控制断面晶粒数为每平方毫米约10000～ 20000个，密度为17.8～18.6克/厘米3。对于管材、片材或其他大规 格产品, 常采用等静压制(压力在2500公斤力/毫米2以上)成形，在 2300～2700℃的高温下于真空或氢气保护中烧结。
钨合金
以钨为基加入其他元素组成的合金。在金属中，钨的熔 点最高，高温强度和抗蠕变性能以及导热、导电和电子发 射性能都好，比重大，除大量用于制造硬质合金和作合金 添加剂外，钨及其合金广泛用于电子、电光源工业，也在 航天、铸造、武器等部门中用于制作火箭喷管、压铸模具、 穿甲弹芯、触点、发热体和隔热屏等。
• 钨丝灯
2、板材业 中国在20世纪50年代已能生 产钨丝材。60年代对钨的熔炼、 粉末冶金和加工工艺开展了研 究，现已能生产板材、片材、 箔材、棒材、管材、丝材和其 他异型件。
3、高温材料 随着科学发展进步,钨合金 材料，成为当今制作军事产品 的原料：如子弹、装甲和炮弹、 弹片头、手榴弹,猎枪、子弹弹 头、防弹车,装甲坦克，军航、 火炮部件,枪支等。而钨合金造 成的穿甲弹更是可以击穿大倾 角的装甲和复合装甲，是主要 的反坦克武器。