钢铁工业

钨大部分用于生产特种钢。广泛采用的高速钢含有9%--24%的钨、3.8%--4.6%的铬、1%--5%的钒、4%--7%钴、0.7%--1.5%碳。高速钢的特点是在空气中有高的强化回火温度(700--800℃)下，能自动淬火，因此，直到600-650℃它还保持高的硬度和耐磨性。合金工具钢中的钨钢含有0.8%--1.2%的钨;铬钨硅钢含有2%--2.7%的钨;铬钨钢中含有2%--9%的钨;铬钨锰钢中含有0.5%--1.6%的钨。含钨的钢用于制造各种工具:如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳模，气支工具等零件。钨磁钢是含有5.2%--6.2%的钨、0.68%--0.78%碳、0.3%--0.5%铬的永磁体钢。钨钴磁钢含有11.5%--14.5%的钨、5.5%--6.5%钼、11.5%--12.5%钴的硬磁材料。它们具有高的磁化强度和矫顽磁力。

主要的钨矿有十几种，我国主要有两种;黑钨矿(钨锰铁矿)和白钨矿(钨酸钙矿)。

1.黑钨矿(FeMn)WO4。颜色有暗灰色、淡红褐、淡褐黑、发褐及铁褐等颜色。半金属光泽、金属光泽及树脂光泽。通常为叶片状、弯曲片状、粒状和致密状;也有的呈厚板状、尖柱状等单斜晶系晶体，常与白色石英一起以脉络的形式充填在花岗岩及其附近的岩石裂缝中。硬度5-5.5，比重7.1-7.5。参差状断口。性脆，有弱磁性。黑钨矿是炼钨和制造钨酸盐类的主要原料。

钨矿山

钨矿山

2.白钨矿CaWO4。颜色为灰白色，也有黄褐、绿和淡红色等。油脂光泽。它属正方晶系，形成双锥状的假八面体或板状晶体，晶面有时可见斜条纹，其中插生双晶者较为常见。也有的晶体呈皮壳状、肾状、粒状和致密块状。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆，贝壳状或参差状断口。受荧光灯照射时，白钨矿可发出美丽的浅蓝色荧光。白钨矿产于我国江西大余、湖南汝城、安化、临武、云南文山等地。多成砂矿，

以上钨矿物可用重选(摇床、跳汰等)、浮选、溜槽、淘重砂法等方法得到黑钨精矿或白钨精矿。

采用氢还原三氧化钨或仲钨酸铵的方法制备。用氢还原法制取钨粉的工艺过程一般分为两个阶段：阶段在500～700℃温度下，三氧化钨还原成二氧化钨；第二阶段在700～900℃温度下，二氧化钨还原成钨粉。还原反应常在管式电炉或回转式炉中进行。

还原钨粉的性能(如纯度、粒度、粒度组成等)主要取决于还原工艺。在管式炉中还原钨粉时，影响还原速度的主要工艺参数是还原温度、烧舟中氧化钨的装载量、烧舟移动速度、氢气流速及氢气中水分含量。随着还原温度的升高，钨粉的粒度变粗。

钨粉的制取除了氢还原法外，还有早期采用的氧化钨碳还原法，还原温度高于1050℃。用这种方法得到的钨粉纯度较低。此外，用金属铝、钙、锌等还原氧化钨的工艺研究工作亦在进行中。对于特殊应用而要求高纯度、超细粒度的钨粉，则发展了氯化钨氢还原法，得到的钨粉粒度可小于0.05μm。

工业生产可用氢气还原三氧化钨制得；或将仲钨酸铵用酸处理，再经熟分解得到三氧化钨，用氢气还原制得。

1.

氢气还原三氧化钨法：用氢气还原可分二个阶段进行，阶段将三氧化钨加热至550～800℃，用氢气还原，第二阶段还原在650～850℃时进行，制得钨粉成品。

2.

也可先将仲钨酸铵通氢或不通氢还原成蓝色氧化钨（蓝钨），再用氢还原成钨粉。钨粉的粒度、粒度组成是钨粉的重要质量指标。还原在管式电炉或回转式电炉内进行。

钨钢（硬质合金）具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。