如何制取緻密鉬
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- 分類：钼的知識
- 發佈於：19 八月 2014
- 作者 jwy
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以金屬鉬粉或金屬鉬塊、鉬屑為原料生產結構緊密、具有金屬材料屬性的金屬鉬錠或鉬條的過程，為鉬冶金流程的組成部分。以金屬鉬粉為原料的採用粉末冶金法，以金屬鉬塊、鉬屑為原料的採用熔煉法。
緻密鉬主要用作鉬材、電極、耐高溫結構件和鋼添加劑的原料。
粉末冶金法以金屬鉬粉為原料，經成形燒結等制取緻密金屬鉬的方法。它是工業中最常用的緻密金屬鉬制取的方法，其主體工藝流程為： 鉬粉-成形-低溫燒結-高溫燒結-緻密金屬鉬 成形用壓力將金屬粉末壓實成具有一定形狀、尺寸、孔隙度和強度的坯塊的過程。鉬粉成形的方法主要有金屬模壓成形和等靜壓成形兩種方法。
(1)金屬模壓成形。這是一種經典的成形方法。它適用於較小型且形狀較規則坯料的成形。在鉬粉中加入如甘油和酒精混合液這樣的成形劑，經過混合，然後將鉬粉直接裝入鋼模，在油壓機上用196～294MPa的壓力壓制成形。壓制出的壓坯的相對密度為60%～65%。
(2)等靜壓成形。是一種新型的成形方法。能制取密度均勻的坯料和製件。工業中應用的等靜壓主要有水靜壓、厚壁彈性包套等靜壓和熱等靜壓。水靜壓是由高壓容器中的液體將壓力傳送給裝於橡膠軟膜中的鉬粉末而實現成形的。厚壁彈性包套等靜壓是由裝於鋼模內的厚壁彈性包套件將壓力傳送給鉬粉末而實現成形的。
熱等靜壓兼有成形和燒結作用，適用於制取密度接近理論值的較大和較複雜形狀坯料或製件的成形。 低溫燒結鋼模成形的坯料在馬弗爐中進行低溫預燒結，以提高金屬坯料的強度和導電性。燒結溫度一般為1373～1573K，保溫時間20～40min。 高溫燒結使低溫燒結(或等靜壓成形)制得的坯料在高溫下固結為具有金屬特性的緻密金屬鉬。
工業上常用的高溫燒結設備有垂熔爐、電阻爐、感應電爐、電子束爐等。高溫燒結溫度一般為1973～2373K，燒結所得的鉬製品的相對密度可達90%～98%，既可作為進一步加工的原料，又可作為成品直接使用。 熔煉法有電弧熔煉法和電子束熔煉法兩種。 電弧熔煉法以燒結鉬條為自耗電極，在真空中用電弧熔化金屬鉬，熔融金屬流入水冷坩堝中冷卻成錠。
此法可制取數噸重的大鉬錠，其氣體雜質含量遠低於用粉末冶金法生產的金屬鉬坯。 電子束熔煉法使高速的電子流撞擊被加熱的金屬鉬，大部分電子在撞擊金屬鉬後被吸收，其動能絕大部分轉變為熱能而熔化金屬鉬。任何形狀金屬鉬，如鉬粉、鉬條、鉬塊、鉬碎屑等都可通過電子束熔煉制取緻密金屬鉬。
用於制取緻密金屬鉬的電子束熔煉爐的熔煉功率為60～200kw，熔前的真空度為6.67×10-3Pa，熔煉的真空度為1.33×10-2～1.33×10-3Pa，熔煉速度為10～35kg/h，冷卻時間為60～150min。一般熔煉2次，有特殊要求的熔煉3次。
在熔煉過程中可使絕大部分的有害雜質氧、碳、氮等除至接近它們在固態金屬鉬中溶解度的極限值。已用此法熔煉出(d/mm)20～30×(l/mm)300～500的鉬單晶。
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