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现代工业中,钨的应用总量85%以上应用于石油和天然气、矿业、电子、金属加工、机器设备、重型制造业,其他应用于军事、核能和航空航天工业等。在钨的终用途中,硬质合金的用量大,主要需求来自于汽车、航空、建筑、采矿、油气钻探、电子制造等行业。欧美日等发达国家,硬质合金占到了钨消费量的50-60%,钢铁行业在20-25%,钨制品和其它共占20%左右;中国钨品消费结构大致为硬质合金类48%、钢铁行业40%、钨制品8%、化工及其它4%。中钨在线的统计数据显示,2021年我国用于钨钢冶炼的钨条和钨铁产量分别为1800吨、6500吨左右,除了出口钨铁2000左右外,为我国合金工具钢、高合金工具钢和高速工具钢产量合计73万吨提供了钨原材料。
高速钢又名风钢或锋钢,意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化,并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢,含有钨、钼、铬、钒等碳化物形成元素。合金元素总量达10~25%左右。高速钢刀具材料主要由两种基本成分构成:一种是金属碳化物(碳化钨、碳化钼或碳化钒),它赋予刀具较好的耐磨性及强度;二是分布在周围的钢基体,它使刀具具有较好的韧性和吸收冲击、防止碎裂的能力。
钨钢用于制造各种切削工具,如车刀、钴头、滚刀、机用锯条以及要求高的模具等。对于制造形状复杂、磨削困难的刀具,如拉刀、剃齿刀、插齿刀等,高速钢始终处于主导地位。特别是要求刀具具备高韧性时,就非高速钢莫属了。高速钢刀具占主导地位的领域,如精密零件、复杂零件、成形加工零件的市场也越来越大,对可磨性的要求也越来越高。
钨在很多方面都是一种特的物质。在元素周期表的第 74 位,它是已知重的可用元素;熔点为3410℃(6170℉),也是当今所有已知金属中耐高温的金属;非合金钨还具有所有非合金金属中低的蒸气压。重要的是,钨具有高密度(19.3g/cm3)、高抗拉强度(尤其是在超过 1650 摄氏度的温度下)、出色的耐腐蚀性、非常高的压缩和弹性模量、非常高的抗热蠕变性、出色的导电性和导热性,以及非常重要的电子发射系数。后者甚至可以通过将钨与某些金属氧化物合金化来改善。
钨粉是加工粉末冶金钨制品和钨合金的主要原料,决定所制备钨产品的性能和品质,其成分、粒度关系下游产品命运。纯钨粉可制成丝、棒、管、板等加工材和一定形状制品;钨粉与其他金属粉末混合,可以制成各种钨合金,如钨钼合金、钨铼合金、钨铜合金和高密度钨合金等。
除了用作高温炉的加热材料、电子管的加热元件和复合材料的加强筋外,大部分钨丝用于制造各种白炽灯和卤钨灯的灯丝以及气体放电灯的电极。随着高温性能、抗下垂性能、绕丝性能、直径一致性等重要指标的不断提升,其应用逐步扩展,进入照明、电子、汽车、家电、机械等更多、更广的领域。