钨及钨合金
钨合金
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。
THAMK YOU
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。
钨合金材料参数
钨合金材料参数钨合金是一种优质的金属材料，通常由钨和其他金属元素合金化而成。
它具有诸多优异的性能，被广泛应用于各个领域，如航空航天、电子工业、冶金矿山等。
本文将从材料参数的角度，介绍钨合金的相关信息。
1. 密度：钨合金具有较高的密度，一般在17至19克/立方厘米之间。
高密度使得钨合金具有较高的质量，从而增强了其在抗磨损和抗腐蚀等方面的性能。
2. 抗拉强度：钨合金的抗拉强度是其重要的机械性能指标之一。
通常，钨合金的抗拉强度在700至1000兆帕之间，这使得它能够承受高强度和高应力的工作环境。
3. 耐腐蚀性：钨合金具有较好的耐腐蚀性能，可以在多种强腐蚀性介质中工作。
它可以抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀，因而被广泛应用于化工领域和核工业。
4. 热膨胀系数：钨合金的热膨胀系数较小，约为4.5×10^-6/摄氏度。
这一低的热膨胀系数使得钨合金在高温环境下仍能保持较好的稳定性，不易发生热胀冷缩引起的破损。
5. 熔点：钨合金具有极高的熔点，约为3422摄氏度，使其成为一种重要的高温材料。
这种高温特性使得钨合金在高温环境下具有良好的稳定性和耐热性，广泛应用于高温炉具、电子真空器件等领域。
6. 导电性：钨合金具有良好的导电性能，是众多金属中最优秀的导电材料之一。
它的电导率高达18-24万西门子/米，能够满足各种电子设备对导电性能的要求。
7. 导热性：钨合金具有较好的导热性能，能够快速地将热量传递到周围环境。
这使得钨合金在高温设备中能够有效地散热，防止设备过热引起损坏。
8. 硬度：钨合金具有较高的硬度，通常在30至35哈氏硬度之间。
这种高硬度使得钨合金能够耐受较强的冲击和压力，提供更好的耐磨性和耐久性。
综上所述，钨合金具有高密度、高抗拉强度、良好的耐腐蚀性、低热膨胀系数、极高的熔点、优异的导电性和导热性以及较高的硬度等特点。
这些材料参数决定了钨合金在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下的卓越性能。
相信在未来，随着科学技术的发展，钨合金将在更广泛的领域得到应用。
国内钨及钨合金的研究新进展
国内钨及钨合金的研究新进展刘希星（江西省赣州虹飞钨钼材料有限公司，江西 赣州 ３４１０００）摘 要：钨是一种极其珍贵的金属，我国地域广阔，物产和金属资源极其丰富，钨的开采和相关技术的研究应用都跻身于世界前列，本文就近几年国内钨及钨合金的研究新进展进行分析探讨，简要阐述我国目前钨资源和钨合金技术的应用及市场情况。
关键词：钨；钨合金；钨应用；研究进展中图分类号：ＴＧ１４６．４１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１５－０１４２－２Research and New Development of Domestic Tungsten and Tungsten AlloysLIU Xi-xing（Ｇａｎｚｈｏｕ Ｈｏｎｇｆｅｉ Ｔｕｎｇｓｔｅｎ ＆ Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．，Ｇａｎｚｈｏｕ ３４１０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｉｓ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｐｒｅｃｉｏｕｓ． Ｃｈｉｎａ ｉｓ ａ ｖａｓｔ ｉｎ ｔｅｒｒｉｔｏｒｙ ａｎｄ ａｂｕｎｄａｎｔ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． Ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｏｆ ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｈａｓ ｒａｎｋｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｒｏｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ． Ｎｅｗ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｕｎｇｓｔｅｎ ａｎｄ ｉｔｓ ａｌｌｏｙ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ， ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｒｋｅｔ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｉｓ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Keywords: Ｔｕｎｇｓｔｅｎ； Ｔｕｎｇｓｔｅｎ ａｌｌｏｙ； Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｕｎｇｓｔｅｎ； Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ我国在改革开放早期就已经提出大力发展以钨合金技术等生产研究技术为核心的推动金属资源应用探索的战略方针，并得到一大批当时运用钨及钨合金进行生产运作的厂家的支持；他们开始加大力度研究的同时也积极的宣传推广国家政策，使得我国的钨应用得到飞跃性的实质进步和长远的发展[1]。
钨及钨合金牌号和化学成分_理论说明
钨及钨合金牌号和化学成分理论说明1. 引言1.1 概述钨是一种非常重要的金属元素，具有高熔点、高密度、优异的热和电导性能等特点。
由于其出色的物理和化学性质，钨及其合金在许多领域得到广泛应用，如航空航天、电子器件制造和医疗器械等。
本文旨在深入探讨钨及钨合金的牌号和化学成分选择以及它们与性能之间的关系。
1.2 文章结构本文将按以下结构进行论述：首先介绍钨的常见牌号和化学成分，并说明其特性；然后阐述钨合金的牌号和化学成分；接着通过理论解释分析影响钨和钨合金选择因素，行业标准与需求对牌号和化学成分选择的要求以及牌号和化学成分与性能之间关系的理论解释；最后通过实际案例研究，探讨在航空航天领域、电子器件制造领域和医疗器械领域中钨及钨合金牌号和化学成分选择的实践经验。
1.3 目的本篇文章旨在帮助读者全面了解钨及钨合金牌号和化学成分选择的相关知识，并提供一定的理论支撑和实践指导。
通过深入研究并分析案例，希望读者能够在实际应用中正确选择适合需求的钨及钨合金牌号和化学成分，以达到最佳性能和效果。
2. 钨的牌号和化学成分：2.1 钨的常见牌号：钨是一种重要的金属材料，在工业应用中有多种常见的牌号。
其中，最常用的牌号包括纯钨（W）和钨合金，如高速钢(W18Cr4V、W6Mo5Cr4VA)、硬质合金（WC-Co）、钛合金（Ti-W）等。
2.2 钨的化学成分及特性：钨的化学符号为W，原子序数为74，具有显著的高熔点和高密度。
它是一种贵重且耐腐蚀的金属材料，在室温下呈现银白色，并且具有良好的机械性能和热稳定性。
其导电性能优异，广泛应用于电子器件制造领域。
纯钨通常具有至少99.95%以上的纯度，低含量杂质，对于某些特殊应用要求更高纯度。
而钨合金则是由钨与其他元素（如镍、铁、铜等）或非金属元素（如碳、氮等）形成混合物。
这些合金可以通过调整不同元素含量来改变其特性，以适应不同领域的需求。
2.3 钨合金的牌号和化学成分：钨合金通常采用国家或行业标准进行命名，并按照特定的化学成分进行分类。
国内钨及钨合金的研发及应用现状
根据国外资料和国内应用研究的结果表明， 所有耐震钨丝均以掺杂钨为基础，再添加微量的 Ｃｏ或少量的Ｒｅ等元素，以获得更好的高温延
性，增强钨丝的耐震性能。因此，研制耐震钨丝 必须首先重点围绕掺杂这一主题进行系统的最 优化控制，实现同步增强钨丝高温强度、抗蠕变 能力和高温再结晶后常温强度的目标，从而获得 具有较好耐震性能的钨丝；另一方面在优质掺杂 钨丝的基础上复合添加具有固溶强化效应的钴 或铼，以提高其再结晶后的室温延性。
班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早
由高熔点、高硬度的钨和高导电、导热率的铜所 构成的假合金。因其具有良好的耐电弧侵蚀性、 抗熔焊性和高强度、高硬度等优点，目前被广泛 地用作电触头材料，电阻焊、电火花加工和等离 子电极材料，电热合金和高密度合金，特殊用途 的军工材料（如火箭喷嘴、飞机喉衬），以及计 算机中央处理系统、大规模集成电路的引线框 架，固态微波管等电子器件的热沉基片。其成型 方法主要是等静压成型（ＣＩＰ），新改进的工 艺方法有：
入到含量较少的另一坯体中，可获得低膨胀系数 和高导热性良好匹配的梯度功能材料。在此基础 上发明了一种新型钨铜（钼铜）梯度结构功能材 料，该种梯度结构材料由以Ｗ－Ｃｕ（Ｍｏ－Ｃ ｕ）为主的金属部分和以ＡｌＮ－Ａｌ为主的陶 瓷部分构成，这两部分的良好结合使其具有优异 的综合性能，特别是其高导热率、低膨胀系数能 满足大功率器件对散热装置的使用要求。
纳米钨合金材料的研究与应用
纳米钨合金制备方法有机械合金化、喷雾干 燥法、溶胶－凝胶法、干燥法、气相沉积法、反
班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早
应喷射法、真空等离子体喷射沉积法、机械－热 化学合成法等，常用的方法为前三种，主要应用 在高密度钨合金、钨基复合材料（如：Ｗ－Ｃｕ）、 硬质合金等方面。
钨及钨合金
真空熔炼
电弧炉、电子束炉熔炼
化学气相沉积( CVD)
高纯 H2(99. 99% )和高 纯 WF6 ( 99. 99% ) 为 原 料 气 体，通 过 化 学 反应 WF6 + 3 H2→W + 6HF还原生成钨原子， 在沉积仿形基体上获得钨沉积层 。沉积过
程结束后通过化学腐蚀或将基体在真空炉 中熔化获得沉积钨制品 。沉积制品形状取 决于沉积基体形状，尺寸精确可控
GTA
（A） （C）
（B）
GTA
GTA
EBW/GTAB
GTAB
GTA
Results for alloyed tungsten
GTA
Ebw
Conclusions
由于大多数钨合金韧脆转变温度都在室温以上，焊前对工件机械加工等处理 需要十分小心。
对于非合金化钨合金的单道焊接需要预热以避免裂纹的产生。
电触头、电 接点以及半 导体支承件 和火箭喷管
氩弧焊接、 等离子焊接 与切削、非 自耗电弧炉 等高温电极
电子管热阴 极、高温放 电电极和氩 弧焊电极
钨合金的制备工艺
粉末冶金
将钨粉与合金元素粉末或其他添加剂粉末充分混 合，再进行压制成形、预结、烧结等工序而成合 金锭坯，并对锭坯进行各种塑性加工可制成棒、 丝、片材等
chamber <5*10-5torr
1hr
pure argon
V=10ipm
I=350A
U=10~15V GTAB
filler metal tungsten and W26% Re(铼)
EBW 5*10-6torr 150KV 20mA
GTA
Results for unalloyed tungsten
钨合金 国标
钨合金国标钨合金是一种高性能的金属材料，具有优异的力学性能和化学稳定性，因此被广泛应用于航空航天、军工、能源等领域。
钨合金的国标标准起到了统一规范和指导作用，保证了钨合金产品的质量和安全性。
钨合金国标对钨合金的成分和化学性能进行了规定。
钨合金由钨和其他金属元素的合金组成，而国标规定了钨合金中钨的含量应不低于90%。
此外，国标还对钨合金中其他金属元素的含量进行了限制，以保证钨合金的化学性能稳定。
钨合金国标对钨合金的力学性能进行了规定。
钨合金具有高硬度、高熔点和高密度的特点，因此被广泛应用于高温、高压和强腐蚀环境下的工作。
国标规定了钨合金的硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标，以确保钨合金在实际工作条件下具有良好的机械性能。
钨合金国标还对钨合金的加工工艺和表面质量进行了规定。
钨合金具有高熔点和高硬度，加工难度较大。
国标规定了钨合金的加工工艺要求，包括锻造、热处理、冷加工等环节，以确保钨合金在加工过程中不发生裂纹和变形，并保证最终产品的质量。
国标还规定了钨合金的表面质量要求，如表面光洁度、氧化层厚度等指标，以确保钨合金产品的外观质量。
钨合金国标还对钨合金制品的检验和试验方法进行了规定。
国标规定了钨合金制品的检验方法，包括化学成分分析、力学性能测试、表面质量检查等，以确保钨合金产品的质量和性能符合标准要求。
国标还规定了钨合金制品的试验方法，包括冲击试验、硬度测试、拉伸试验等，以评估钨合金制品的力学性能。
钨合金国标的制定和实施，对于保障钨合金产品的质量和安全起到了重要的作用。
它不仅规定了钨合金的成分、力学性能、加工工艺和表面质量等方面的要求，还规定了钨合金产品的检验和试验方法。
通过遵循国标标准，生产和使用钨合金产品的各方都能够保证产品的质量和性能符合要求，从而提高了钨合金产品的市场竞争力和应用价值。
钨合金国标作为一项重要的标准化工作，对于保障钨合金产品的质量和安全起到了至关重要的作用。
它规定了钨合金的成分、力学性能、加工工艺和表面质量等方面的要求，以及检验和试验方法。
2024年钨合金市场分析现状
2024年钨合金市场分析现状引言钨合金是一种重要的金属材料，在工业、军事和航空航天等领域有着广泛的应用。
本文将对当前钨合金市场的发展现状进行分析，并探讨其未来的发展趋势。
钨合金市场概述市场规模钨合金市场是一个庞大的市场，其市场规模受到多种因素的影响。
随着全球经济的发展和工业化进程的加快，钨合金市场规模逐年扩大。
市场需求钨合金在航空航天、军事武器、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的需求。
随着科技进步和工业升级，对高性能和高耐磨材料的需求不断增加，这也促进了钨合金市场的发展。
主要应用领域钨合金的应用领域广泛，主要包括以下几个方面：1.航空航天领域：钨合金在发动机、导弹、火箭等航空航天设备中具有重要作用，可以提供高强度和高温抗性。
2.军事武器领域：钨合金在坦克、导弹、炮弹等武器装备中有广泛应用，可以提供超强的穿甲能力。
3.汽车制造领域：钨合金在发动机、制动系统、传动系统等汽车部件中广泛使用，可以提高汽车的性能和耐久性。
4.电子设备领域：钨合金在电子元件、半导体、光学玻璃等领域有着重要的应用，可以提供高熔点和高导电性能。
主要生产产地目前，全球的钨合金主要生产产地主要集中在中国、俄罗斯和加拿大等国家。
其中，中国是全球最大的钨合金生产国和消费国，具有得天独厚的优势。
钨合金市场现状分析市场竞争格局钨合金市场存在着激烈的竞争格局。
主要生产商通过不断提高产品质量和技术水平来争夺市场份额。
同时，新兴的钨合金生产企业也不断涌现，增加了市场的竞争程度。
市场价格波动钨合金市场价格受到多种因素的影响，包括供需关系、原材料价格、国际经济形势等。
因此，钨合金市场价格波动较大，给市场参与者带来了一定的风险。
市场发展趋势从长期来看，钨合金市场有望保持稳定增长。
随着技术的进步和应用领域的扩大，钨合金的需求将持续增加。
同时，对高性能材料的需求也将推动钨合金市场的发展。
钨合金市场未来展望随着全球经济的不断发展和科技的进步，钨合金市场将迎来更多的机遇和挑战。
钨用途矿石
钨用途矿石钨是一种重要的金属元素，具有很多广泛的用途。
以下是钨在不同领域的主要用途：1. 电子行业：在电子行业中，钨的应用主要集中在电极材料和热敏元件中。
由于钨具有良好的电子发射性能和高熔点，它常被用作电子管和光电子器件的阴极材料。
此外，钨的高熔点也使其成为半导体材料中的重要组成部分，在生产晶体管和集成电路时起到关键作用。
2. 钨合金：钨具有优异的力学性能和高温耐性，因此被广泛应用于制造各种合金。
其中最常见的是钨钢合金，即将钨添加到钢中，以增强钢的硬度和耐磨性。
此外，钨合金还常用于制造高速切削工具、钻头和刀片，用于加工金属材料。
钨合金也被应用于航空航天领域，用于制造高温引擎部件、火箭喷嘴和航天器外壳。
3. 航空航天：由于钨的高熔点和高强度，因此在航空航天工业中具有重要地位。
钨合金被广泛用于制造发动机喷嘴、制动系统、导弹部件和飞机螺旋桨。
此外，钨的高密度还使其成为航天器的平衡材料，用于控制航天器的重心。
4. 化学工业：在化学工业中，钨被用作催化剂的载体。
其中最常见的是钨酸盐催化剂，可用于氧化反应、还原反应、加氢反应和脱氢反应等。
此外，由于钨对硝酸盐、硫酸盐和酸的稳定性很高，因此钨材料常被用于制造化学反应容器和化学设备。
5. 医疗器械：钨也在医疗器械领域中有广泛的应用。
由于其生物惰性和良好的耐腐蚀性能，钨金属常被用于制造骨外科植入物和高密度放射线治疗设备。
此外，钨合金也用于制造血液糖仪的电极。
6. 照明行业：钨丝灯泡是一种常见的照明设备，钨丝作为灯丝材料，能够在高温下发光。
钨丝灯泡具有高亮度、长寿命和高效能的特点，被广泛应用于家庭照明、商业照明和舞台照明等领域。
总结来说，钨在电子行业、航空航天、化学工业、医疗器械和照明行业等多个领域都有广泛的应用。
由于钨的独特性能，它在这些领域中起到了重要的作用，推动了技术和工业的发展。
钨熔点高的用途
钨熔点高的用途引言钨是一种重要的金属元素，具有很高的熔点。
它的熔点达到3422摄氏度，是所有金属中熔点最高的。
由于其特殊的性质，钨被广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍钨熔点高的用途。
1. 钨合金钨合金是将钨与其他金属元素（如铁、镍等）合金化制成的材料。
由于钨具有高熔点和高密度等特点，钨合金具有以下优势：•高温稳定性：由于钨合金的高熔点，它能够在极端高温下保持稳定性，不易软化、变形或融化。
钨合金常被用作高温工具、耐火材料和航空航天器件等。
•高密度：钨合金具有较高的密度，比大多数其他材料都要重。
这使得它在一些需要提供惯性力或增加质量的应用中非常有用。
在汽车工业中，钨合金被用作平衡块以提供稳定性。
•耐腐蚀性：钨合金能够抵抗多种化学物质的侵蚀，因此在一些要求耐腐蚀性的场合中得到广泛应用，如化工设备、医疗器械等。
•高硬度：钨合金具有很高的硬度，比大多数金属都要硬。
这使得它在切割、钻孔和磨削等领域中成为理想的材料。
2. 电子行业由于钨具有良好的导电性和高熔点，它在电子行业中得到了广泛应用。
•钨丝：由于钨具有良好的导电性和高熔点，它被用来制造灯丝。
在白炽灯和卤素灯中，钨丝被作为发光源使用。
•电子极片：在电子器件中，钨也常被用作极片材料。
由于其高熔点和低膨胀系数，钨极片能够在高温环境下保持稳定性，并具有较长的使用寿命。
•钨箔：由于钨具有良好的导电性和高熔点，它被用来制造电容器和集成电路等电子元件。
钨箔的高熔点使得它能够承受高温焊接过程。
3. 航空航天工业航空航天工业对材料的要求非常严格，需要材料具有高强度、耐高温和耐腐蚀等特性。
钨由于其高熔点和其他优异的性能，被广泛应用于航空航天工业中。
•引擎零件：由于钨合金具有高温稳定性和耐腐蚀性，它被用作航空发动机的关键部件。
喷气发动机中的喷嘴、涡轮和涡轮叶片等部件通常采用钨合金制造。
•火箭喷嘴：火箭发动机需要承受极端高温和高压环境，而钨由于其高熔点和耐腐蚀性，在火箭喷嘴中得到了广泛应用。
金属冶炼中的钨合金制备技术
环境友好型的制备技术
低污染熔炼技术
采用保护气氛熔炼、真空熔炼等低污染熔炼技术，减少钨合金制 备过程中的环境污染。
废料回收与再利用
对钨合金废料进行回收、分类、再利用，降低生产成本，同时减 少对环境的负担。
无害化处理工艺
采用无害化处理工艺，对钨合金生产过程中产生的废气、废水和 废渣进行妥善处理，确保符合环保要求。
钨合金的高熔点和良好的导热性使其成为 航空航天领域中高温部件的理想材料，如 燃烧室和喷嘴等。
电子工业
其他领域
钨合金具有良好的导电性和稳定性，可用 于制造电子元件和集成电路的封装材料。
钨合金还可应用于石油、化工、医疗器械 等领域，如制造高温炉具、催化剂载体和 医疗设备等。
02
钨合金的制备技术
粉末冶金法
熔炼法制备的钨合金具有较好的力学性能和高温稳定性，适用于对强度和耐热性能 要求较高的场合。
熔炼法的工艺流程相对复杂，成本较高，但可以制备出大型和复杂的钨合金构件。
喷射沉积法
01
喷射沉积法是一种较新的钨合金制备技术，通过将熔融的钨合 金喷射并沉积到基体上，制备出钨合金材料。
02
喷射沉积法制备的钨合金具有较好的致密度和表面质量，同时
金属冶炼中的钨合金制备技术
目录 CONTENTS
• 钨合金的简介 • 钨合金的制备技术 • 钨合金的性能优化 • 钨合金制备技术的发展趋势与挑战
01
钨合金的简介
钨合金的定义
钨合金是由金属钨与其他金属或非金 属元素组成的合金。
钨合金的成分和比例可以根据需要进 行调整，以达到所需的物理和机械性 能。
热处理工艺
钨合金的固溶处理
通过加热将合金元素完全溶解于钨基体中，形成单相固溶体，为后 续的时效处理做准备。
钨合金方面知识点总结
钨合金方面知识点总结一、钨合金的组成钨合金是以钨为主要成分，同时掺杂其他合金元素形成的。
钨合金的主要成分包括钨、钴、镍、铁等。
其中，钨的含量一般在80%以上，而钴、镍、铁等合金元素的含量则在20%以下。
这一组成可以使钨合金具有极高的硬度和耐磨性，从而适用于多种高强度、高耐磨的工程应用场合。
二、钨合金的性能1. 高硬度钨合金的硬度非常高，通常在HRC硬度标准下可以达到65到70以上，硬度比一般的工程钢材高出很多倍。
这使得钨合金在加工材料时具有极大的优势，可以有效地延长其使用寿命。
2. 耐磨性由于钨合金含有大量的钨金属，其耐磨性能非常出色。
在使用过程中，钨合金可以有效地抵抗材料的磨损，并且具有较高的磨损耐受能力。
因此，钨合金制品通常可以在比较恶劣的环境中使用，具有较长的使用寿命。
3. 耐腐蚀性钨合金具有较好的耐腐蚀性能，可以在大部分的化学腐蚀环境中稳定地工作。
这使得钨合金在一些特殊的工程领域中被广泛应用，比如在海洋工程、化工设备等方面。
4. 高密度钨合金的密度非常大，达到了19.3g/cm³，是一般钢材的两倍以上。
这样的高密度使得钨合金在一些具有振动、冲击环境下仍然能够稳定地工作，进一步拓展了其应用领域。
5. 高熔点钨合金的熔点非常高，达到了3422℃，是一般工程金属材料的数倍。
这使得钨合金可以在高温工作环境下保持稳定的物理和化学性能，对于高温设备的制造具有重要意义。
三、钨合金的加工钨合金的加工由于其硬度和耐磨性，相对会更加困难。
一般的切削工具对于钨合金的切削效果并不理想，容易导致切削工具的磨损和损坏。
因此，通常需要采用专用的加工工艺来加工钨合金。
1. EDM加工电火花加工（EDM）是一种适用于钨合金的加工方法。
通过EDM可以精确地加工出复杂形状的工件，并且可以实现较高的加工精度。
这使得EDM在钨合金的加工中得到了广泛应用。
2. 粉末冶金粉末冶金是一种常见的钨合金制备方法。
通过粉末冶金可以制备出各种需要的形状和尺寸的钨合金制品，同时还可以控制其组织和性能。
《钨及钨合金牌号和化学成分》编制说明
钨及钨合金牌号和化学成分编制说明（送审稿）（2007-2）钨及钨合金牌号和化学成分一、任务来源及计划要求根据全国有色金属标准化技术委员会的有关要求，由宝钛集团有限公司负责起草有色行业标准《钨及钨合金牌号和化学成分》。
按计划要求，2005年11月完成了标准草案稿，2006年7月进行了预审。
现已完成送审稿。
二、编制过程（包括编制原则、工作分工、征求意见单位、各阶段工作过程等）1、编制原则本标准为新制定，主要适用于压力加工的各种钨及钨合金产品（包括其烧结坯和半成品）。
本标准是在相关的多项现行钨及钨合金产品标准的基础上，并根据国内钨及钨合金产品的发展水平及目前生产实际情况制定的。
2、工作分工本标准由宝钛集团有限公司负责起草。
3、征求意见及预审情况本标准征求意见稿于2006年5月在中国有色金属工业标准计量质量研究所在网上征求意见。
株洲硬质合金集团有限公司书面反馈了意见。
其他单位无书面修改意见。
对征求意见稿修改后形成了标准讨论稿，于2006年7月18日在湖北宜昌召开了标准预审讨论会，会议由有色标准所主持，共15个单位的25名代表参加。
预审意见如下：（1）“1 范围”中增加“及化学成分分析”；（2）为了符合标准中牌号编制原则的规定，表1中的“W-1Re”改为“W Re10”，“W-3Re”改为“W Re30”；（3） 4.4条中的“氧化皮”改为“氧化层”；（4） 5.1条中增加标准中未包括的元素的分析方法由供需双方协商确定；（5）删去5.2条；（6）各相关单位对应本标准，上级整理本单位牌号与化学成分的相关资料，与编制组继续进行沟通。
4、各阶段的工作过程编制组广泛调查、了解了国内主要钨及钨合金材料的基本状况，收集了相关的材料标准，并查阅了国外钨及钨合金材料标准；充分研究了各项标准的内容及技术指标，主要参考了现行钨及钨合金材料国家标准，结合国内的生产水平及使用要求制定了本标准。
各阶段的工作如下：～2005年11月进行调研工作，提出标准草案；2005年12月～2006年4月完成标准征求意见稿；2006年5月～2006年7月完成标准讨论稿并进行预审讨论；修改完成送审稿；2006年8月～2006年12月根据预审会意见进行修改，其他生产单位进一步落实各自实际情况并进一步提出新的修改意见和建议；2007年1月完成标准送审稿。
钨及钨合金
报告人：**
钨及钨合金简介
目录
钨及钨合金的焊接性
钨及钨合金简介
基本信息
钨 元素周期表第六周期ⅥB族元素，为稀有高熔点金属。元素符号W， 原子序数 74，相对原子质量183.85。致密块状金属钨呈银白色光泽。
表1 钨的主要物理性质
密度 ρ/kg·
m-3
熔点 T/K
沸点 T/K
4.59×10-
6
1100
(退火丝)
350000～ 380000
(丝材)
钨提取冶金原则工艺流程
钨合金 以钨为基添加其他元素形成的合金，是一类重要的难熔金属材料。 1913年研制出钍钨合金，1922年发明了抗下垂钨丝，1935年研制出高密度钨 合金，20世纪50年代研制出钨铼合金。
钨的合金化 为了使钨获得或改善某些性能，常添加一定量的某些元素而实现。 例如，为了改善钨的塑性并获得良好的热电性能以便制备高温热偶，在钨中加 入铼，形成了一系列的钨铼合金。为了获得高密度、高强度、塑性好、易机加 工等综合性能，则在钨中加入镍和铁或铜等，形成一系列的高密度钨合金。钨 的强化有固溶、弥散、沉淀和加工硬化等途径。钨材在高温使用时，单纯固溶 强化尚不够时，可在固溶强化(如钨中加铼)基础上再进行弥散强化或沉淀强化， 提高高温强度 ，如用弥散的 ThO2和沉淀的HfC强化（铪，金属Hf ）。在 2000～2500℃时，W-ThO2系、W-Re-ThO2系、W-Re-HfC系合金都具有高的 高温强度。在再结晶温度以下使用的钨合金，采用加工强化的方法，也是有效 的强化途径。
BY N . C. C O L E , R. G . G I L L I L A N D A N D G . M . S L A U G H T E R.Weldability of Tungsten and Its Alloys[J].W E L D I N G R E S E A R C H S U P P L E M E N T.1971(09).419-426.
2024年钨合金市场前景分析
2024年钨合金市场前景分析引言钨合金是一种重要的金属材料，在众多领域中有广泛的应用。
本文将对钨合金市场的前景进行分析，并探讨其发展趋势。
市场概况钨合金作为高强度、高硬度、高熔点的材料，具有优异的性能，在航空航天、国防军工、电子通信等领域中广泛应用。
近年来，全球钨合金市场呈现稳步增长的趋势。
发展趋势分析市场需求增长随着国民经济的不断发展，各行各业对钨合金的需求不断增长。
特别是在航空航天、核能和新能源开发等领域，对高性能、高温耐受的材料需求更为迫切，这将进一步推动钨合金市场的发展。
技术创新在钨合金市场中，技术创新是推动其发展的重要动力。
新材料技术、先进制造技术等的不断应用，为钨合金提供了更广阔的应用前景。
例如，采用新工艺生产的纳米级钨合金材料，具备更优异的性能，将在高科技领域中得到广泛应用。
环保要求提升随着全球环境污染问题的日益突出，对环保材料的需求也在增加。
钨合金具有高强度、高耐腐蚀性和可回收再利用的特点，符合环保要求。
预计未来随着环保要求的提升，钨合金市场将得到更多的关注和应用。
国际市场竞争加剧全球主要钨合金生产国家在技术、市场等方面竞争日益激烈。
尤其在中国、美国、俄罗斯、加拿大等国，钨合金市场规模较大，产能较强。
未来，国际市场竞争将进一步加剧，钨合金企业需要加强技术研发和市场拓展，以保持竞争优势。
风险与挑战原材料价格波动钨合金的主要原材料为钨矿石，而钨矿石价格长期处于波动之中。
原材料价格的上涨将直接影响钨合金制品的成本，导致市场价格上涨。
因此，钨合金企业需要合理进行原材料采购，降低成本风险。
技术门槛较高钨合金的制备技术对设备和工艺要求较高，技术门槛相对较高。
为了保持竞争力，钨合金企业需要不断提高研发能力，进行技术创新，以获得更多市场份额。
国际贸易政策影响钨合金作为一种战略性材料，其贸易政策受到国家的严格控制。
国际贸易政策的变动可能导致钨合金的进出口受到限制，从而影响市场供需关系。
钨合金企业需要密切关注国际贸易政策的动态，及时调整经营战略。
钨合金
钨合金是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。
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。
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。
新型钨合金特点及应用
新型钨合金特点及应用新型钨合金是指添加了少量合金元素的钨材料，通过合金化处理，使其具备了许多优异的特点。
下面将详细介绍新型钨合金的特点及其应用。
首先，新型钨合金具有高硬度和高强度的特点。
钨本身具有非常高的硬度，但其韧性较差。
通过添加少量合金元素，可以增强钨的韧性，使其既具备高硬度又具备一定的韧性。
因此，新型钨合金在高温、高压和磨损等恶劣条件下仍能保持较好的硬度和强度，适用于制作耐磨、耐高温的工具和零部件。
其次，新型钨合金具有优异的耐腐蚀性。
由于其主要成分是钨，钨本身具有很强的耐腐蚀性，能够抵抗大多数酸和碱的侵蚀。
而通过合金化处理，还可以进一步提高新型钨合金的耐腐蚀性。
因此，新型钨合金广泛应用于化工、石油、电力等领域的腐蚀介质中。
第三，新型钨合金具有较高的导热性和导电性。
钨具有良好的导电性能，而合金化处理可以进一步提高其导电性。
同时，钨具有较高的熔点和热稳定性，能够在高温环境下保持较好的导热性能。
因此，新型钨合金广泛用于制作高温电极、导热元件等。
第四，新型钨合金具有良好的抗辐射性能。
钨具有较高的密度和较好的吸收和散射辐射的能力，因此具有良好的抗辐射性能。
通过合金化处理，还可以进一步提高钨合金的抗辐射性能。
因此，新型钨合金广泛应用于核能、航天等领域的辐射防护材料。
除了以上特点之外，新型钨合金还具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能。
它可以应用于制造航空发动机的涡轮叶片、航天器导弹材料、航空航天及国防工业材料、化工工业材料、电力工业材料、钨制品和钨焊条等。
总之，新型钨合金由于其优异的特点，被广泛应用于机械、化工、冶金、航空航天等领域。
它不仅能够提高工具和零部件的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能，还能够在极端条件下保持较好的导热性和导电性。
在核能和航天等领域的辐射环境中也具有良好的应用前景。
随着技术的发展，新型钨合金的应用范围还将进一步扩大。
钨合金的制备及其应用研究
钨合金的制备及其应用研究钨合金是一种特殊的材料，它的优良性能使它广泛应用在航空、航天、电子、化工、机械等众多领域。
随着科技的不断发展，钨合金的应用也越来越广泛，对于它的制备工艺和应用研究，已成为当前研究的热点之一。
一、钨合金的制备工艺钨合金的制备工艺可以分为粉末冶金和液相冶金两种方法。
1.粉末冶金粉末冶金是一种将钨和其他金属制成粉末，经过高温烧结或热等静压等制备方法制成的钨合金。
其中高温烧结工艺是目前制备钨合金的主要方法之一，它将钨粉和其他金属粉末按一定比例混合，经过压制成型后，通过高温烧结方式将其粉末颗粒粘连成坚硬的合金。
热等静压工艺则是将钨和其他金属粉末混合后，将其放置预定模具中，经过加热、保温和压制等工序，使钨合金冶炼为均匀的整体。
2.液相冶金液相冶金是将钨和其他金属直接熔炼，然后冷却成合金的一种制备方法。
液相冶金工艺有高温熔铸法和粉末冶金热等静压法两种。
高温熔铸法是将钨和其他金属加热至熔点后混合、冷却而制备的，其中，熔铸温度通常在2600℃以上，对生产设备要求极高。
粉末冶金热等静压法则是将钨、其他金属和粉末压制成型后，经高温烧结后将其熔化，然后进行压制等工艺使其成为钨合金。
二、钨合金的应用研究随着钨合金制备技术的不断提高，钨合金也被广泛应用于各个领域，其中，航空、航天、电子、化工以及机械制造是其最主要的应用领域之一。
1.航空、航天领域钨合金具有优异的耐高温、耐腐蚀等性能，还具备较高的密度等特点，因此在航空、航天领域有着广泛的应用，如航天器的制造、火箭发动机喷嘴等。
2.电子领域钨合金在电子领域中被广泛应用，如射线防护、真空电子器件等方面，钨合金不仅具有优异的防护能力，而且还具有良好的导电性和机械强度。
3.化工领域钨合金在化工领域中也有着重要的应用，如制造催化剂等，其高温、高压以及高强度等特性使得催化剂的制造和应用更为高效。
4.机械领域钨合金在机械领域中也被广泛地应用，如用于制造刀具、轴承、各类工具等。
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钨及钨合金的焊接
报告人：**
钨及钨合金简介
目录
钨及钨合金的焊接性
钨及钨合金简介
ห้องสมุดไป่ตู้
基本信息
钨 元素周期表第六周期ⅥB族元素，为稀有高熔点金属。元素符号W， 原子序数 74，相对原子质量183.85。致密块状金属钨呈银白色光泽。
表1 钨的主要物理性质
密度 ρ /kg·
m-3
熔点 T/K
沸点 T/K
19300
(293K) 17700
3680±2.0 5930
(熔点温 度的液体)
蒸气压 ρ /kPa
热导率 线胀系数
λ /W·m- α l/K-1 1·K-1
抗拉强度 σ b/MPa
弹性模量 E/MPa
3.38×10-13 (2000K)
7.75×10-7 （2800K）
1800
(未退火丝)
174(300K)
钨合金的高温强度
钨合金分类和用途（按照所添加元素的不同）
钨合金
钨铼合金
钨钼合金
高密度钨 合金
钨铜合金 钨银合金
铈钨合金 镧钨合金 钇钨合金
钍钨合金
电子管、显 像管、灯泡、 高温热电偶
等
电子管热丝、 玻璃封接引 出线和电火 花切割线
陀螺转子、 射线屏蔽材 料、压铸模、 配重材料和 穿甲弹体
参考文献
中国冶金百科全书总编辑委员会《金属材料卷》编辑委员会 编.中国冶金百科全书·金属材料.北京： 冶金工业出版社.2001.第836-837页.
中国冶金百科全书总编辑委员会《有色金属冶金》卷编辑委员会,冶金工业出版社《中国冶金百科全 书》编辑部 编.中国冶金百科全书·有色金属冶金.北京：冶金工业出版社.1999.第820-824页.
钨及钨合金的焊接性
Materials
试板规格 :1/16 in.(thick)x0.5in.(wide) Procedure
Gas Tungsten-Arc Welding Gas Tungsten-Arc Braze Welding Electron Beam Welding
GTA
4.59×10-
6
1100
(退火丝)
350000～ 380000
(丝材)
钨提取冶金原则工艺流程
钨合金 以钨为基添加其他元素形成的合金，是一类重要的难熔金属材料。 1913年研制出钍钨合金，1922年发明了抗下垂钨丝，1935年研制出高密度钨 合金，20世纪50年代研制出钨铼合金。
钨的合金化 为了使钨获得或改善某些性能，常添加一定量的某些元素而实现。 例如，为了改善钨的塑性并获得良好的热电性能以便制备高温热偶，在钨中加 入铼，形成了一系列的钨铼合金。为了获得高密度、高强度、塑性好、易机加 工等综合性能，则在钨中加入镍和铁或铜等，形成一系列的高密度钨合金。钨 的强化有固溶、弥散、沉淀和加工硬化等途径。钨材在高温使用时，单纯固溶 强化尚不够时，可在固溶强化(如钨中加铼)基础上再进行弥散强化或沉淀强化， 提高高温强度 ，如用弥散的 ThO2和沉淀的 HfC强化 （铪 ，金属Hf ）。在 2000～2500℃时，W-ThO2系、W-Re-ThO2系、W-Re-HfC系合金都具有高的 高温强度。在再结晶温度以下使用的钨合金，采用加工强化的方法，也是有效 的强化途径。
chamber <5*10-5torr
1hr
pure argon
V=10ipm
I=350A
U=10~15V GTAB
filler metal tungsten and W26% Re(铼)
EBW 5*10-6torr 150KV 20mA
GTA
Results for unalloyed tungsten
电触头、电 接点以及半 导体支承件 和火箭喷管
氩弧焊接、 等离子焊接 与切削、非 自耗电弧炉 等高温电极
电子管热阴 极、高温放 电电极和氩 弧焊电极
钨合金的制备工艺
粉末冶金
将钨粉与合金元素粉末或其他添加剂粉末充分混 合，再进行压制成形、预结、烧结等工序而成合 金锭坯，并对锭坯进行各种塑性加工可制成棒、 丝、片材等
W-26%Re/W-25%Re-30%Mo 韧脆转变温度在室温之下，不需要预热，但是 当焊件较大结构复杂时最好预热和采用多道焊接工艺。
对于采用粉末成型工艺制成的产品，在焊缝区域均存在气孔，气孔数量的多 少取决于母材的成形过程和化学成分。
焊前的应力释放减小了裂纹的敏感性，焊后热处理可以增加焊缝的韧性。
真空熔炼
电弧炉、电子束炉熔炼
化学气相沉积( CVD)
高纯 H2(99. 99% )和高 纯 WF6 ( 99. 99% ) 为 原 料 气 体，通 过 化 学 反应 WF6 + 3 H2→W + 6HF还原生成钨原子， 在沉积仿形基体上获得钨沉积层 。沉积过
程结束后通过化学腐蚀或将基体在真空炉 中熔化获得沉积钨制品 。沉积制品形状取 决于沉积基体形状，尺寸精确可控
BY N . C. C O L E , R. G . G I L L I L A N D A N D G . M . S L A U G H T E R.Weldability of Tungsten and Its Alloys[J].W E L D I N G R E S E A R C H S U P P L E M E N T.1971(09).419-426.
GTA
（A） （C）
（B）
GTA
GTA
EBW/GTAB
GTAB
GTA
Results for alloyed tungsten
GTA
Ebw
Conclusions
由于大多数钨合金韧脆转变温度都在室温以上，焊前对工件机械加工等处理 需要十分小心。
对于非合金化钨合金的单道焊接需要预热以避免裂纹的产生。