Твердые сплавы

Раздел: Учебники

Важнейшими исходными материалами для производства твердых сплавов являются трехокись вольфрама, вольфрамовая кислота и паравольфрамат аммония, получению которых из вольфрамовых руд посвящена обширная литература.  Эти промежуточные

продукты, к которым предъявляются особые требования, предприятия — изготовители твердых сплавов получают преимущественно с химических заводов, некоторые же заводы твердых сплавов имеют собственные химические цехи для переработки вольфрамита или шеелита. Восстановление соединений вольфрама в большинстве случаев проводят сами изготовители твердых сплавов по методу Кулиджа преимущественно водородом в электрических или газовых методических печах

Слегка прокаленную трехокись вольфрама W03 (зе- леновато-желтого цвета), вольфрамовую кислоту H2WO4 (оранжевого цвета) или паравольфрамат (белого цвета) насыпают тонким слоем в лодочки из никеля, молибдена или нержавеющей стали и продвигают в печи навстречу току водорода при 800—1000° С. Образующиеся водяные пары удаляются сушильной установкой, и осушенный водород вновь поступает в печь. На практике важно, чтобы даже во влажном водороде (содержание воды около 25 г/мг) при атмосферном давлении и температуре 900° С равновесие реакции

W03 + ЗН2 W + ЗН20

было полностью смещено вправо. Подробные данные по равновесию реакций между различными окислами вольфрама, водородом и водяным паром, а также по кинетике процесса восстановления приведены в работах.

Трехокись вольфрама проходит различные стадии восстановления, причем промежуточные продукты восстановления характеризуются фиолетовой (W-tOn), коричневой (W02) или смешанной желто-зеленой окраской этих окислов, характерной для W03.

Величина зерна полученного порошка вольфрама зависит от температуры восстановления, содержания влаги в водороде и скорости его потока, а также от состояния исходной трехокиси вольфрама. Как правило, она тем больше, чем больше размер зерна воль фрамовой кислоты, выше температура восстановлений и содержание влаги в водороде и ниже скорость потока водорода.

Для получения мелкозернистого порошка вольфрама применяют также печи с вращающейся трубой.

Недостатком печей с вращающейся трубой является их относительно низкая производительность. Применение больших печей связано со значительными

производственными трудностями 'из-за налипания порошка к поверхности трубы.

Восстановление соединений вольфрама (окислов, га- логенидов и т. п.) во взвешенном состоянии проводят в настоящее время лишь в лабораторных масштабах.

Технический вольфрамовый порошок для сталелитейной промышленности получают так же, как и шведский губчатый порошок, восстановлением трехокиси вольфрама углем или углесодержащими веществами в керамических тиглях с газовым обогревом. Применяя, например, сажу в качестве восстановителя и обеспечивая ее тщательное распределение в трехокиси вольфрама, можно получить металлический вольфрам с низким содержанием углерода для производства твердых сплавов