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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0.57μm,掺10000ppm钙碳化钨粉的为0.36μm,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1.14μm,掺10000ppm铝钨粉的为0.51μm。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0.57μm,掺10000ppm铝碳化钨粉的为0.34μm。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。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。