ca al对钨产品组织与性能的影响word格式论文.docxVIP

摘要钨具有熔点高、导热导电性能好等优异的特性，作为一种战略性金属广泛 应用于很多工业领域。钨矿原料中钙、铝、钼等杂质含量较高，深入研究杂质 元素在钨产品制备过程中的演变情况，降低杂质元素对钨产品性能的不利影响， 对高效利用钨资源具有重要的意义。本文采用湿掺杂的方式在 APT 中分别添加不同含量的 Ca 和 Al，经过 APT 煅烧、WO3 还原、W 粉碳化和 WC+Co 烧结过程，制备出不同掺杂量的氧化钨 粉、钨粉、碳化钨粉和硬质合金。通过 X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和显微硬度等测试手段和方法，系统地研究 了 Ca、Al 在钨产品制备过程中的演变及分布情况，探讨了 Ca、Al 对钨粉和碳 化钨粉形貌和粒度的影响机理，得到了 Ca、Al 对硬质合金组织和性能的影响情 况，对钨产品的实际生产具有指导意义。研究结果如下：1.采用湿掺杂方式在 APT 中掺入 50-10000ppm 的硝酸钙。APT 煅烧后，钙 主要以 CaWO4 的形式存在于氧化钨中；WO3 粉还原后，钙主要以 CaWO4 和 Ca4.26W10O30 的形式存在于钨粉中；W 粉碳化后，钙主要以 CaC2 和 Ca4.26W10O30 的形式存在于碳化钨中。掺钙对钨粉颗粒平均粒径的影响不明显，富钙第二相 分布在钨颗粒外部和内部。未掺杂碳化钨粉平均粒径为 0.57 μm，掺 10000ppm 钙碳化钨粉的为 0.36 μm，这可能是由于富钙第二相与钨碳化时有较大的体积差， 加速了碳化钨颗粒生长过程中的碎裂。钙主要分布在掺钙 YG6 合金的钴粘结相 中，掺钙使硬质合金的相对致密度和硬度明显降低。2. 采用湿掺杂方式在 APT 中掺入 50-10000ppm 的硝酸铝。APT 煅烧后，铝 主要以 Al2(WO4)3 的形式分布在氧化钨中；WO3 粉还原后，大部分 Al2(WO4)3 转 变成为 AlWO4，铝主要以 AlWO4 和 Al2(WO4)3 的形式存在于钨粉中；W 粉碳化 后，铝主要以 Al4C3 的形式存在于碳化钨中。未掺杂钨粉的平均粒径为 1.14 μm， 掺 10000ppm 铝钨粉的为 0.51 μm。这可能是由于富铝第二相阻碍了钨颗粒的长 大。未掺杂碳化钨粉的平均粒径为 0.57 μm，掺 10000ppm 铝碳化钨粉的为 0.34 μm。这是由于富铝第二相碳化速度较快，形成的 Al4C3 阻碍了 WC 颗粒的长大。I铝主要分布在掺铝 YG6 合金的钴粘结相中和小 WC 颗粒聚集处，掺铝使硬质合金的相对致密度和硬度稍有降低。关键词：Ca 掺杂；Al 掺杂；硬质合金；显微组织IIABSTRACTAs one of the important strategic resources around the world, tungsten has been widely used in many industrial areas, for its natures of high melting point, good thermal and electrical conductivity. The contents of Ca, Al, Mo and other impurity elements are so high that will have effect on the quality of tungsten-based materials. It carries great significance for the high efficient utilization of tungsten resources to have a deep research on the effect mechanism of impurities on tungsten products.With the solution doping process, the raw materials APT powder with different contents of Ca, Al experiences four stages: the calcination of ammonium paratungstate(APT), reduction of tungsten oxide(WO3), carbonization of tungsten(W) and Sintering of tungsten carbides (WC+Co). The phase transformations and distribution of element Ca,