课题组前期研究发现,添加一定量的砷元素能够显著细化钨粉,而传统观念认为砷元素是一种杂质元素,在钨冶金过程中需加以去除并严格控制其含量。本课题将通过改变砷的添加量,以往仲钨酸铵（APT）原料中添加砷元素的方式,再现砷在钨冶金过程中的存在形式,制备得到APT-As复合前驱体粉末。依次经过煅烧、氢还原、碳化、低压烧结等工序,得到相应的纳米W粉、超细WC粉及性能优异的超细晶WC-Co硬质合金。分别从物相、形貌、性能等多个方面深入系统地研究砷元素对钨产品的影响规律,为直接将矿石中的砷作为有益元素应用于钨产品的制备提供理论和实验依据。研究结果表明:1.APT-As复合前驱体粉末经过煅烧、氢还原后制得的W粉,其粒径细小且分布均匀。随着As添加量的增多,As元素对W粉的细化效果越显著。当As添加量为1.0%时,得到的W粉的平均粒径为73 nm,而在相同条件下制备的常规W粉平均粒径为1.36μm。2.将含As的W粉在1400℃碳化后,其得到的WC粉粒径细小,分布均匀,无异常粗大颗粒。当As添加量为0.3%时,其WC粉平均粒径为0.24μm（常规WC粉的平均粒径为0.90μm）。当在1300℃下进行低温碳化时,随着As添加量的增加,As对WC粉的细化效果更显著,当As添加量为1.0%时,其WC粉粒径为0.14μm。3.采用低压烧结制备的WC-Co-0.3%As硬质合金的晶粒尺寸、洛氏硬度、抗弯强度依次为0.72μm、91.14 HRA、2320 MPa,对应的空白样WC-Co硬质合金依次为0.78μm、91.10 HRA、2171 MPa。As的添加在不粗化晶粒和不损失硬度的情况下,提高了硬质合金的抗弯强度,这可能与As以WAs₂的形式存在于Co相中,钉扎了Co相有关。为抑制晶粒长大,在添加晶粒抑制剂和1.0%As的条件下,得到的硬质合金的晶粒尺寸、硬度、抗弯强度依次为0.31μm、93.1 HRA、1947 MPa。