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钨合金是由导电性高的铜和难熔金属钨组成。金属钨和铜之间既不互相溶解也不形成金属间化合物,只能形成假合金,因此,W-Cu合金呈现出钨的耐高温、高硬度、低膨胀系数和铜的高导热、导电性、好的塑性等综合优异性能。由于这类合金耐电弧烧蚀、耐熔焊、耐冲击、机械强度高,因此,广泛应用于高“腐蚀”高“磨损”的环境中。
钨合金电镀代铬技术镀铬是一种传统的加工工艺,广泛用于功能性镀层和装饰性镀层领域,美国每年镀铬工业产值达80亿美元,中国超过100亿人民币。但该工艺致命的缺点是:铬酸浓度高,含铬废水和废气污染大。镀铬过程中产生的六价铬是一种危险的致癌物。世界各国的环保部门对铬雾及含铬废水的排放都进行了严格的控制,完全取消镀铬已是世界各国环保部门的一项重任。因此,寻找代铬工艺已经成为所有制造业的需要。
钨的管材可采用烧结坯料直接挤压,挤压管坯或粉浆挤压烧结管坯还经旋压加工。旋压还可生产钨的异型制品。大直径的棒材多采用挤压或轧制工艺生产。
钨质硬且对缺口敏感,切削加工困难,要求使用硬质合金刀具。为防止产生切削裂纹,常把工件加热到塑性-脆性转变温度以上进行切削,并要严格控制切削操作程序。钨的研磨需要用特定型号的砂轮轻磨,且需要冷却,否则会产生龟裂。厚度在0.2毫米以上的钨片材进行冲压和剪切前要预先加热,超过一定厚度的板材,不能剪切,往往需要用砂轮切割。
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。
钨材使用温度高,单纯采用固溶强化方法对提高钨的高温强度效果不大。但在固溶强化的基础上再进行弥散强化,可大大提高高温强度,以ThO2和沉淀的HfC弥散质点的强化效果最好。在 1900℃左右W-Hf-C系和W-ThO2系合金都有着高的高温强度和蠕变强度。在再结晶温度以下使用的钨合金,采取温加工硬化的方法,使其产生应变强化,是有效的强化途径。