超細鎢粉是生產細晶粒硬質合金的重要原料,生產超細鎢粉的原材料有紫鎢(全稱紫色氧化鎢)和藍鎢(全稱藍色氧化鎢)。藍色氧化鎢是目前通過氫還原法制取鎢粉使用的最廣泛的原材料,只要在低溫、干氫、高氫氣流量、薄料層的條件下,就可以用氫還原的方法生產出超細鎢粉,但過高的氫氣流量和過薄的料層將導致成本的增加。紫色氧化鎢是近幾年來開發出的氧化鎢產品,其獨特的性能,在超細鎢粉的生產中體現出了它的優越性,很多材料和冶金學者紛紛對其展開了研究。生產出粒度細而均勻的超細鎢粉是制取超細晶粒硬質合金的關鍵。
目前在超細鎢粉的生產中,兩種原料的使用是同時存在的,對它們在相同的工藝條件下進行氫還原實驗,比較還原后鎢粉粒度和均勻性的差別,以確定究竟哪種原料更適合超細鎢粉的生產,以下通過實驗,可以從兩個方面得出它們還原后鎢粉粒度和均勻性的差別:
1.0 氧化鎢原料的微觀結構對鎢粉粒度的影響
試驗表明,在同等工藝條件下,紫色氧化鎢生產的鎢粉總是較細,其生產的鎢粉粒度細而均勻,藍色氧化鎢生產的鎢粉粒度較大,均勻性也較差,這說明鎢粉的粒度和均勻性與原料的性質有著緊密的聯系。
2.0 氧化鎢原料還原反應歷程對鎢粉粒度的影響
氧化鎢的還原反應歷程會依溫度和氫氣濕度的不同而不同。有試驗得出:紫色氧化鎢在干氫中還原可生產細而均勻的鎢粉,藍色氧化鎢的還原過程同時經歷2條不同的途徑,一條途徑還原的鎢粉粒度會較粗,而另一條途徑得到的鎢粉粒度較細,從而造成鎢粉粒度均勻性較差。
通過試驗,可以得出如下結論:
- 藍鎢和紫鎢在一定的還原條件下都能生產超細鎢粉。
- 紫色氧化鎢由于其特殊的孔結構,使其具有良好的透氣性能,能夠迅速地從還原氣氛中排出水汽,從而生產出細而均勻的鎢粉,并且鎢粉粒度受裝舟量和氫氣 流量影響小,從而可體現出它在產能上的優勢。
- 紫色氧化鎢在干燥的氫氣中還原可不經過產生二氧化鎢的中間階段,從而得到細而均勻的鎢粉。還原過程中應控制好工藝條件,避免產生二氧化鎢聚集體。