1. 柳州鋼鐵集團的相關背景
柳鋼「十五」、「十一五」期間投入一系列重點技改項目,大大提高了設備和工藝裝備水平,優化了產品結構,提高了產品質量。現已具備鐵、鋼兩個1200萬噸以上、鋼材1350萬噸以上的綜合生產能力,成為廣西規模最大的鋼鐵企業,也是廣西唯一以中厚板、棒材、高線、中型材、熱軋帶鋼、冷軋帶鋼為主的、品種齊全的鋼鐵生產基地。柳鋼創名牌工作取得豐碩成果,柳鋼生產的熱軋帶肋鋼筋(螺紋鋼)曾是廣西唯一一家獲得國家免檢證書產品,生產的船用鋼板和鋼帶獲得了CCS(中國)、GL(德國)、DNV(挪威)、BV(法國)、LR(英國)、NK(日本)、ABS(美國)、KR(韓國)等八國船級社的工廠認可。還有多個產品獲得廣西區名牌產品和用戶滿意產品榮譽稱號,通過了產品實物質量認定。目前執行國際一般水平標准和國際先進水平標準的鋼材產品產量占鋼材總量85%以上。
柳鋼高度重視環境保護,淘汰了低效高耗、污染嚴重的生產設備,積極引進清潔生產工藝,強化生產全過程污染控制,從源頭上減少污染物的產生。柳鋼先後投入20億元巨資治理污染,建成一大批技術先進的環境保護設施,大幅削減了污染物排放總量,明顯改善廠區的環境質量,環境保護工作成效顯著。
為實現再次創業的目標,柳鋼將按照「優化產品結構,優化操作水平,優化技術指標,提高產品質量,實現精細管理,降本降耗增效」的三十六字方針以及「求變、求進、求強」的柳鋼精神,加大技術創新,遵循節能減排的原則,實施可持續發展戰略,提升技術、工藝和裝備水平,為客戶提供優質滿意服務,充分利用正在構築的中國--東盟自由貿易區金色通道,努力把柳鋼建設成為華南、西南地區,乃至泛北部灣經濟圈最具競爭力的鋼材精品基地.
柳鋼技術中心
1999年1月由技術能源處、安全環保處(環保部分)、鋼鐵研究所三單位合並組建而成。佔地面積28000平方米,固定資產10044838萬元。技術中心主要負責柳鋼工藝技術管理、能源管理、新產品開發、技措能措、標准管理、環保管理治理和監測、非鋼科技項目管理、理化檢驗、《柳鋼科技》編輯等等。1999年7月被確認為自治區級技術中心。2001年11月獲得廣西出入境檢驗檢疫局社會實驗室認可。 技術中心現有職工118人.所涉及的技術專業有:煉鋼、煉鐵、壓力加工(軋鋼)、煤化工(焦化)、機械、電氣自動化、環保(環境工程)、計算機應用、熱工、金屬材料(精密合金、熱處理)、化學、工業分析、耐火材料(非金屬材料)等專業。主要科研檢測設備 200多台(套),其中:電感耦合等離子體發射光譜儀、四球摩擦機、自動閃點儀等設備具有國際先進水平;電腦量熱儀、運動粘度測定儀、60t萬能材料試驗機、分光光度計、原子吸收分光光度計及紅外碳硫儀、水中油份濃度分析儀、微電腦煙塵平行采樣儀、高溫物性測試儀、微機控制全自動壓力試驗機、全自動高溫抗折試驗機、平板法導熱系數測定儀、高溫熱膨脹儀等一批設備具有國內先進水平。目前開展的檢測試驗項目有:鋼鐵、鐵合金、鐵礦化學分析;鋼鐵產品力學性能、金相檢驗及分析;耐火材料及相關非金屬的檢驗試驗及分析研究;煤、焦、油分析檢驗;焦碳熱反應性及反應後強度試驗;工業廢水、廢氣、粉塵、廠界噪音等監測分析;鋼材、金屬備件的超聲波探傷以及耐熱、耐磨鑄鋼件的生產試驗。 技術中心經過幾年來的運轉,逐步明確了自己的定位:組織各種技術攻關,解決生產中存在的重大技術問題,並通過大力開展技術經濟指標追趕全國同行前三名工作,促進技術進步和技術經濟指標的提高;組織開發符合實際的新工藝、新技術和具有良好市場前景的新產品;以產品為龍頭,帶動相關技術、工藝、裝備和材料的研究,尤其是對引進技術、成果或自行開發技術、成果進行消化、吸收並積極推廣;以鋼鐵領域為主,同時抓好與鋼鐵有關的環保、節能以及新材料等其他技術的開發研究。 企業名稱: 廣西柳州鋼鐵(集團)公司
GUANGXI LIUZHOU IRON AND STEEL(GROUP) COMPANY 通信地址: 廣西柳州市北雀路117號 郵政編碼: 545002
2. 廣西直縫鋼管廠家
1、滄州友成管業有限公司成立於2012年,是一家專業生產雙面埋弧焊螺旋焊管、直縫焊管、保前御談溫鋼管、塗塑鋼管的大型鋼管企業。友誠管業位於中國鋼管生產基地,鹽山縣南部,河北省鹽山市南部普瓦工業開發區,佔地150畝。東部是黃驊港,北部是北京和天津。205國道、104國道、京滬鐵路穿境而過,國內交通十分便利。此外,距天津新港僅200公里,為出口業務和發達的通訊提供了更加便利的條件。2、河北崇盛鋼管製造有限公司以生產直縫焊管、直縫焊管、大直徑直縫焊管、q235直縫焊管、大直徑直縫焊管、q235直縫焊管而聞名。公司引進全自動焊接設備和國際生產的高端品質德國JCOE大口徑厚壁直縫鋼管成型技慧碰術,專業生產四條直縫鋼管生產線,科技含量高,工藝先進。公司擁有先進的理化實驗室、X射線工業電視、超聲波探傷儀、萬能材料試驗機和成套的化學分析儀器,能滿足各種產品標准,承接鋼管的各種理化檢測試驗,擁有超聲波探傷、水壓試驗、X射線探傷等齊全的檢測設備,能滿足鋼管的標准檢測和實驗要求。3、無錫傑西特殊鋼有限公司主要經營小直徑冷拔焊管、焊管、拆大方管、矩形管、低合金方管和無縫鋼管。是集鋼材貿易、倉儲加工、物流配送為一體的大型綜合流通服務商。公司一直秉承「以誠信服務大眾,以質量贏得市場」的經營策略,這是一路指引公司發展的方向。無錫傑西特殊鋼有限公司位於經濟發達、交通發達的無錫。是中國鋼鐵重要的鋼鐵基地,公司為國內外客商提供更優質的產品。
3. 鈦業的前景如何
一、鈦工業的發展
鈦及其合金由於密度小(4.51g/cm3)、強度高(有的達到1000MPa)、比強度大、高低溫性能優異,因此首先被廣泛應用於航空、航天等行業,成為軍事工業不可或缺的結構材料。除此之外,鈦及其合金在很多化學介質中優異的耐腐蝕性能及其它綜合性能,又被石油、化工、醫葯、體育等民用行業廣泛接受,逐步取代各種金屬材料,在短時間內躍居金屬材料使用的第三位。
鈦元素發現於1789年,1908年挪威和美國開始用硫酸法生產鈦白,1910年在試驗室中第一次用鈉法製得海綿鈦,1948年美國杜邦公司(DUPONT)才用鎂法成噸生產海綿鈦,這標志著海綿鈦即鈦工業化生產的開始。
反應過程如下: TiO2+Cl2 → TiCl4
TiCl4+Mg → Ti
可見鈦材生產過程中涉及劇毒化學介質氯氣(二戰中的化學武器哦)和貴金屬鎂,而且反應過程需要大量的能量,這就是鈦材昂貴的原因。這個過程冶煉出來的鈦材還不能用於生產,因為它還是多孔疏鬆狀的,形似海綿,稱為海綿鈦,海綿鈦將被置於真空自耗電弧爐中冶煉出鈦錠,用於板材、棒、管子及其他形式鈦材的生產。
我國鈦資源豐富,礦產比較集中,換算成TiO2總儲量達90億多噸,為世界第一。鈦礦主要分布在四川、雲南、廣東、廣西和海南等省區,其中攀枝花地區的蘊藏量佔世界總儲量的35%。然而,同世界主要鈦礦產地相比,我國的天然金紅石(TiO2)資源少,易開采利用的砂礦少。鈦礦多為鈦釩鐵共生岩礦,選冶起始成本高。說到這里還有必要提及一個故事,當初攀枝花鋼鐵集團冶煉鋼材後的礦渣堆放在攀鋼集團的一角,很久也沒有發現這種礦渣裡面竟然含有貴金屬鈦。後來日本人對攀鋼考察的時候提出要購買我們的礦渣,這才讓我們的國家注意上了攀鋼礦渣的具體真面目,當然回絕了日本。
中國鈦工業起步於20世紀50年代,1954年北京有色金屬研究總院開始進行海綿鈦制備工藝研究,1956年國家把鈦當作戰略金屬列入了12年發展規劃,1958年在撫順鋁廠實現了海綿鈦工業試驗,成立了中國第一個海綿鈦生產車間,同時在沈陽有色金屬加工廠成立了中國第一個鈦加工材生產試驗車間。
1980年前後,我國海綿鈦產量達到2800噸,然而由於當時大多數人對鈦金屬認識不足,鈦材的高價格也限制了鈦的應用,鈦加工材的產量僅200噸左右,我國鈦為業陷入困境。
截止到2003年底,我國海綿鈦的年產能力為4000噸,其中遵義鈦廠3000噸(擴建項目2005年基本上完工,年產可超過5000噸),撫順鈦廠1000噸。由於近年來我國持續發展的國民經濟對鈦材的需求旺盛,上述兩廠均能滿負荷生產,2003年的總產量也是4000餘噸,2004年達到4809噸。
2002年,我國進口海綿鈦2147噸,出口11噸,凈進口2136噸;2003年1-11月份,我國進口海綿鈦2609.9噸,出口72.7噸,凈進口2534.2噸。
2002年我國生產海綿鈦3328噸,實際銷售3079噸;2003年我國生產海綿鈦4112噸,銷售4128噸。可是由於國際大化工、航空航天業的規模發展,已經讓國際鈦材走向供不應求的局面,導致從2002年來我國鈦材瘋狂上漲的局面。
2002年我國主要鈦加工材企業的鈦材生產量在不同領域的銷售分配見下表:
我國主要鈦加工材企業的鈦材生產量在不同領域的銷售分配(%)
鈦加工材的產能決定於鈦錠的生產能力,也就是國家擁有真空自耗電弧爐的總體噸位。我國基本具有了20000t/a的鈦錠生產能力。以70%可轉化成鈦材計,基本具有了14000t/a的生產能力。
據初步統計,2003年我國實際生產鈦材約6000噸,佔世界總產量的10%左右。可見中國的鈦加工工業還不是很發達,需要時間和投入。
目前,我國鈦加工及其製造業在地理上體現了三分天下的格局:
以寶雞為中心的西北地區。這個地區以寶雞有色金屬加工廠及其控股的寶雞鈦業有限公司為龍頭,形成了我國專業化程度最高、加工設備最系統化、產品規格最多的鈦加工及其製造業基地。西北地區的鈦材主要供給給國家的軍事生產部門,民用的設備生產部門,部分出口到波音,麥道,羅-羅等著名公司。
以沈陽有色金屬加工廠、撫順特鋼板材有限責任公司、沈陽東方鈦業有限公司等單位為主形成了東北鈦加工及設備製造集團,該地區中小企業多,鈦設備製造頗為活躍,由於東北是我國的老重型工業基地,人才是不缺的,缺的就是強化的管理和綜合組織能力,尤其是在地方優惠政策的扶持下也將形成一定的氣候。
以寶鋼集團上海五鋼有限公司、南京寶鈦中惠集團有限公司、張家港市宏大鋼管廠等單位為主形成了長江三角洲鈦加工及其設備製造集團。長三角地區的有色金屬的設備的加工能力已經可以體現我國在這個方面的實力,每年在有色方面的設備大量出口,質量可靠,已經有部分質量,管理比較成功的企業走進了軍工製造的大門。雖說沒有大規模的軍品生產,但也能充分說明我們的製造能力和鈦材在軍事上的應用的前景。
在2005年前後,我國海綿鈦和鈦加工材的單廠產能達到年產5000噸的基本經濟規模,加上振興東北計劃中的5000噸/年海綿鈦項目,基本上能實現我國幾代鈦業工作者的宿願,上一個大台階,必將使我國成為鈦工業的強國。
世界上能完成鈦礦山—冶金—加工—鈦設備製造及科研—設計—應用兩個完整體系的國家只有四個:美國,蘇聯/俄羅斯,日本,中國。這也是現代冶金工業的典範。下表就可以體現出近來世界上一些主要鈦材料生產商的情況。
由上表可見鈦生產大國都是發達國家和前蘇聯的國家(除中國外),鈦生產工藝的特殊性讓資金不雄厚的國家進退兩難。作為主導世界航空工業的金屬,鈦材料正成為一些國家謀求世界航空主導權的工具,想必大家都知道了近期俄羅斯總統普京下令合並俄羅斯數大飛機製造商,成立聯合航空製造集團的事情,這只是老毛子謀求航空主導權的第一步,緊接著俄羅斯媒體透露,俄羅斯國防出口公司正在與鈦合金巨頭阿維斯瑪公司進行股權收購談判,這表明俄羅斯在當今的國際形式下不僅大打能源排,利用「安大線」和「安納線」把中國和小日本拴在一起玩弄,而且把爪子伸向了具有戰略意義的稀有金屬領域,企圖為俄羅斯的崛起創造人為的條件!
由於阿維斯瑪公司全球飛機製造業的最大材料供應商(供應波音35%的鈦材和空客50%的鈦材),除每年要供應波音25~45萬噸產品(含鎂合金),還要增加深加工產品的份額,同時俄羅斯還和波音和空客都有合作項目(新型飛機研發製造公司),不難看出俄羅斯想把材料的優勢變成技術轉讓的籌碼的野心,此其一,二則是俄羅斯總統已經下令設計製造新型飛機,欲與波音/空客試比高!並已經給蘇霍伊公司下了貸款擔保,確保後者的RRJ型支線飛機的研製計劃順利進行,本人覺得對一個支線飛機如此興師動眾,十有八九不是針對中國的ARJ21來的,就是俄羅斯大戰前的練兵行為,可見老毛子的崛起之心是很強烈的。
二、鈦在國防工業上的應用
(1).我國國防工業使用鈦的情況
無論是美國還是俄羅斯,其鈦材主要應用於飛機製造業和造船業。近年來,我國這兩個領域發展很快,不斷有新型飛機量產,在研的項目也很多,估計這兩個領域的用鈦量將會大幅增加,而且也有報道說明我們的F10上也使用了較多的鈦合金,前段時間還有網友在鐵血網站上貼出了我國新型的鈦合金發動機罩和強5戰機的機翼鈦合金連接件的圖片。可見我國在鈦合金使用上面早已成熟,假以時日,我們的鈦合金的應用也能讓航空航天工業飛躍。在航天領域,中國第一台大型全鈦紫外太空望遠鏡也已經製造並實驗完畢,鈦合金在太空領域的應用前途光明(見下圖)。
每種鈦合金都有各自的用途。飛機製造和航天工業運用鈦合金大家已經十分了解,在社會生活及在機械業中的使用更是多多,象眼鏡架啊,高爾夫球桿啊,超級運動自行車啊,等等。但在陸軍和海軍中的使用我們卻是知之甚少,而且相關的文章和說明也不是很多,下面就列舉一些我國高性能鈦合金在國防工業的應用情況。
1.發動機業:
鈦5Al2.5Sn高強鈦合金—齒輪套、發動機外殼、葉片罩
鈦8Al1Mo1V高溫鈦合金—發動機葉片、陀螺儀導向罩、內蒙皮
鈦6Al4V(抗拉強度≥895MPa)熱處理強化鈦合金—核心機葉片及葉輪
2.航空業:
鈦6Al2Sn強化鈦合金—緊固件、導向裝置、重要結構
鈦4AlMo1V鈦合金—飛機骨架
鈦Sn5Zr1Mo鈦合金—起落架、飛機承重架、緊固件
3.航天業
鈦合金1M1315—火箭機盤、導彈基座構件
鈦合金1M1550—導彈動力葉片套
鈦合金T-A6V—飛船主用材料
4.陸軍業
我國已經研製成功了83-1型和83-2型兩種迫擊炮。83-1型82迫擊炮廣泛採用了鈦合金,把全炮重量降低到18.1公斤,極其方便班、排這樣的小單位的襲擾戰的開展。
鈦A7D—新型裝甲車輛力學分析鍛件
鈦A6Z5W—反坦克火箭(導彈),地空導彈罩等抗蠕變性要求高的部件
鈦1M1551—某裝甲車輛火力高速旋轉部件
5.海軍業
LT41鈦合金—艦船大面積蒙皮
3.7114鈦合金—可焊性優良,成型性好適合各種水密隔層
鈦V13CA鈦合金—蜂窩狀艦身,承重框架
鈦合金在艦船上使用是很有前途的。這跟鈦合金的強度、韌性有關系,還有就是耐腐蝕性,海水中的鈦是極其穩定的,基本上可以認為船體是不會腐蝕的,這樣既可以減少維護的費用,也可以減輕船體的重量,對艦艇來講是莫大的好處啊。除此之外,還有必要提及兩點:第一個鈦是無磁性的,對抗磁性探測有很大的幫助,至於什麼磁性水雷啊,不值擔心。二是跟先進的艦船復合材料塗層有天生的融合性,未來將使用的隱身復合材料有個缺點,就是跟以前艦船使用的高強特種鋼起反應,由於電位差容易在海水中產生電偶,加快腐蝕,這種事情在052上曾經試驗過,不用多久就會銹蝕斑斑,但這些塗料跟鈦合金能完美整合。
(2)其他國家國防工業使用鈦的情況
世界上已經退役的,正在服役的或者在研武器裝備中,很多都使用了鈦及其合金的結構件,隨著現代化戰爭模式的轉變,要求現代化的軍隊的快速機動能力十分突出,所以對於陸軍來說必須依仗運輸機的能力來達到快速的機動,這就要求陸軍本來粗重的裝備盡量的輕型化,比如現在各國都希望自己的炮兵能快速有效的迅速轉移到另外一個地方,達到戰略或者戰術上的目的,這必然使鈦合金在火炮領域的發展前途一片光明,象美國的M777輕型榴彈炮,由於使用了鈦合金外殼,戰斗全重下降到了3.175噸,可以使用V22或者C130空運,達到快速機動的能力。類似的還有英國的UFH超輕型155毫米火炮,不到4噸的重量裡面使用了1噸的鈦合金。在空軍和海軍裝備的領域則更是如此,下面就簡單的介紹鈦合金成功應用的典型事例:
①飛機用鈦數據(未註明均指毛坯用量)
國際鈦協會2002年10月在美國奧蘭多舉辦的年會上公布了下列飛機用鈦新數據:
1. 計劃於2004年問世的第一架超大型客機—空客A380,用鈦量為45t/架-65t/架;(見下圖)
2. 波音客機,用鈦量占其總重的15%-17%(凈重);
3. F15戰斗機,結構用鈦5.75t,2台噴氣發動機用鈦5t;(見下圖)
4. F22戰斗機(正在開發中),結構用鈦36t,2台發動機用鈦5t;(見下圖)
5. 聯合開發的F35戰斗機,結構用鈦10t,單台發動機用鈦5t;(見下圖)
6. F18艦載戰斗機,用鈦量占其總重的12%-13%(凈重);(見下圖)
7. C-17大型運輸機,用鈦量占其總重的10%(凈重);(見下圖)
8. 歐洲EF2000,將減少用鈦量,改為復合材料。(見下圖)
由此可見鈦在世界航空航天領域的重要地位,尤其是在發動機製造,機體製造方面更是如此。
上文提到俄羅斯有意加強對戰略稀有金屬鈦進行控制,已經引起了美國的注意,畢竟美國下一代戰機的用鈦比例很大,如果俄羅斯國防出口公司控制了阿維斯瑪公司的大部分股權的話,國際鈦合金的價格上揚將不可避免,這樣F-22和F-35的項目將有不確定的因素在裡面。所以近期美國最大的鈦材商Timet已經來到中國尋求潛在的合作夥伴,希望在中國的市場上找到類似俄羅斯的供應商或者可以合資建廠,把中國生產的鈦材用在美國的項目上,在價格上很有優勢,而且質量可靠,可以說對未來美軍F-22和F-35的項目很有幫助。(讓偶郁悶啊~~~)
某一種全球性材料供應如此突出的影響國防工業,很少見,這也是自二戰鋼鐵緊缺以來的第一次,所以F-22和F-35的價格將取決於未來鈦的供應情況。
現今全球經濟已經逐步走出低谷,國際航空業開始出現恢復性增長,國際鈦材行業也隨著這個大潮迎來快速增長的新時期,中國企業也將迎來新的機遇。(悲還是喜啊?)
近幾年是第四代戰斗機的換代的起始,隨後的很多年裡面,每年將有很多新型戰斗機進入軍隊。新型戰斗機在選材上很有講究和前瞻性,在未來很多年內,軍事和航空工業必然是鈦材的第一大用戶。
黴菌近期又公布了一種新型的潛艇攜帶的「鸕鶿」無人攻擊機的概念。「鸕鶿」無人機的長度為5.8米,翼展4.86米,屬於多次重復使用的無人戰斗機機。「鸕鶿」是由著名的洛-馬公司臭鼬工廠提出概念設計的,因為其出入的通道主要是海水,因此全機為鈦合金製成,以防止腐蝕的產生,總起飛重量不超過4噸,可攜帶453千克的有效載荷,考慮使用方式主要是從俄亥俄級核潛艇的戰略導彈發射筒發射,主要用於摧毀近海岸目標。該機的進氣口位於機頭部位,呈三角形。由於採用了鈦合金,其機體強度極高,可承受150英尺水深的壓力。並且為了防止外壓失穩的發生,機體的內部不必要的空間一律使用特殊的塑料進填充。為了增加飛行的隱蔽性,其外形也採用了復雜的隱身設計。「鸕鶿」的最大飛行速度預計將達到880千米/小時,巡航速度為550千米/小時,最高飛行高度10.7千米,作戰半徑達926千米,可持續飛行3個小時。鈦的優良品質被體現的淋漓盡致啊!(見下圖)
②海軍方面的鈦應用情況
海軍上面鈦的應用也是十分廣泛的,主要應用大國就是蘇聯/俄羅斯的潛艇。
「阿庫拉」級(Akula)攻擊核潛艇:「阿庫拉」級採用水滴型、雙殼體,裡面一層為鈦合金製造。由蘇聯著名的「孔雀石」潛艇設計局設計,共青城船廠和北德文斯克船廠製造。(見下圖)
「塞拉」級攻擊核潛艇:俄羅斯的「塞拉」(Sierra)級(也稱S級)多用途攻擊核潛艇。可以說是俄羅斯龐雜的核潛艇家族中最神秘的一位。主要是因為「塞拉」級艇採用鈦合金雙殼體,它的大潛深、高航速、強火力與良好的隱身性能令人印象深刻。但造價非常昂貴,綽號「金魚」,只建造了4艘。(見下圖)
而鈦材在潛艇上的顛峰之作,本人還是覺得應該授予台風級:蘇聯共建造了6艘「台風」級潛艇,「台風」號是其中的第一艘。「台風」級的特別之處在於:它有一套完整的魚雷、導彈、動力裝置等獨立航行和作戰系統;採用雙殼體結構,儲備浮力約32%,兩層殼體間有3米多的間距,增強了耐水下爆炸和沖撞的能力。每艘台風級的用鈦量約9000噸,相當於現在我國一年的鈦產量總和!可見蘇聯時期在軍事上的投入是多麼的龐大。(見下圖)
蘇聯/俄羅斯用鈦殼體的核潛艇還有如阿爾法級等等,但都沒有形成一定的氣候,就不再敘述。潛艇上的鈦除了使用在殼體上外,就是使用在潛艇的管道和冷凝器上,現在幾乎所有的潛艇和水面艦艇上的冷凝器都是用的鈦材做的,可以說在潛艇和艦艇的壽命內,一般情況下不用更換鈦冷凝器,一來可以節省維護費用,二則不會因為冷凝器故障的問題降低出勤率。
因為材料價格和產量的原因,其他國家的潛艇很少有報道說採用了鈦殼體的情況。
鈦及其合金的性能無庸質疑,各種鈦合金的冶金過程對大國來說也是很常規的東西,只是考慮成本的問題。隨著經濟的發展,國防上的特殊要求也有能力去保證了,所以說鈦及其合金在未來的民用和軍用領域都將迎來快速的發展。同時鈦及其合金也將大大提升部分特殊裝備的性能。
鈦及其合金的前途不可估量!
4. 鎢的作用是什麼
鎢的主要用途 鎢及其合金廣泛應用於電子、電光源工業。用於製造各種照明用燈泡,電 子管燈絲使用的是具有抗下垂性能的摻雜鎢絲。 摻雜鎢絲中添加錸。由含錸量低的鎢錸合金絲與含錸量高的鎢錸合金絲制 造的熱電偶, 其測溫范圍極寬(0~2500℃), 溫度與熱電動勢之間的線性關系好, 測溫反應速度快(3 秒),價格相對便宜,是在氫氣氛中進行測量的較理想的熱電 偶。 鎢絲不僅觸發了一場照明工業的革命,同時還由於它的高熔點,在不喪失 其機械完整性的前提下, 成為電子的一種熱離子發射體, 比如作掃描電(子顯微) 鏡和透射電(子顯微)鏡的電子源。還用於作 X 射線管的燈絲。在 X 射線管中, 鎢絲產生的電子被加速,使之碰撞鎢和鎢錸合金陽極,再從陽極上發射出 X 射 線。為產生 X 射線要求鎢絲產生的電子束的能量非常之高,因此被電子束碰撞 的表面上的斑點非常之熱,故在大多數 X 射線管中使用的是轉動陽極。 此外大尺寸的鎢絲還用作真空爐的加熱元件。 鎢的密度為 19.25 克/厘米 3 ,約為鐵(7.87 克/厘米 3 )的 2.5 倍,是周期 系最重的金屬元素之一。基於鎢的這一特性製造的高密度的鎢合金(即高比重鎢 合金)已成為鎢的一個重要應用領域。 採用液相燒結工藝, 在鎢粉中同時加入鎳、 鐵、銅及少量其他元素,即可製成高密度鎢合金。根據組分的不同,高密度鎢 合金可分為鎢—鎳—鐵和鎢—鎳—銅兩個合金系。通過液相燒結,其密度可達 17~18.6 克/厘米
所謂液相燒結是指混合粉末壓坯在燒結溫度下有一定量 液相存在的燒結過程。其優點在於液相潤濕固相顆粒並溶解少量固體物質,大 大加快了緻密化和晶粒長大的過程,並達到極高的相對密度。比如對通常在液 相燒結時使用的鎳鐵粉而言, 當燒結進行時, 鎳鐵粉熔化。 盡管在固相鎢(占 95% 的體分數)中液態鎳鐵的溶解度極小,但固態鎢卻易於溶解在液態鎳鐵中。一旦 液體鎳鐵潤濕鎢粒並溶解一部分鎢粉,鎢顆粒則改變形狀,其內部孔隙當液流 進入時立即消失。過程繼續下去,則鎢顆粒不斷粗化和生長,到最後產生接近 100%緻密且具有最佳顯微組織的最終產品。 用液相燒結製成高密度鎢合金除密度高外還有比純鎢更好的沖擊性能,其 主要用途是製造高穿透力的軍用穿甲彈。 碳化鎢在 1000℃以上的高溫仍能保持良好的硬度,是切削、研磨的理想工 具。
1923 年德國的施羅特爾(Schroter)正是利用 WC 的這一特性才發明 WC-Co 硬 質合金的。由於 WC-Co 硬質合金作為切削刀具及拉伸、沖壓模具帶來了巨大的 商機,很快在 1926~1927 年便實現了工業化生產。簡單地說,先將鎢粉(或 W03)與碳黑的混合物在氫氣或 真空中於一定溫度下碳化,即製成碳化鎢(WC),再將 WC 與金屬粘結劑鈷按一定 比例配料,經過制粉、成型、燒結等工藝,製成刀具、模具、軋輥、沖擊鑿岩 鑽頭等硬質合金製品。
目前使用的碳化鎢基硬質合金大體上可分為碳化鎢—鈷、碳化鎢—碳化鈦 —鈷、碳化鎢—碳化鈦—碳化鉭(鈮)—鈷及鋼結硬質合金等四類,在當前全球 每年約 5 萬噸鎢的消費量中,碳化鎢基硬質合金約占 63%。據最近的消息,全 球硬質合金的總產量約 33000 噸/年,消耗鎢總供應量的 50%~55%。 鎢是高速工具鋼、合金結構鋼、彈簧鋼、耐熱鋼和不銹鋼的主要合金元素, 用於生產特種鋼的鎢的用量很大。
鎢可以通過固溶強化、沉澱強化和彌散強化等方法實現合金化,藉以提高 鎢材的高溫強度、塑性。通過合金化,鎢已形成多種對當代人類文明有重大影 響的有色金屬合金。 鎢中加入錸(3%~26%)能顯著提高延展性(塑性)及再結晶溫度。某些鎢錸 合金經適當高溫退火處理後, 延伸率可達到 5%, 遠較純鎢或摻雜鎢的 1%~3% 為高。
鎢中加入 0.4%~4.2%氧化釷(ThO2)形成的鎢釷合金,具有很高的熱電子發 射能力,可用作電子管熱陰極、氬弧焊電極等,但 ThO2 的放射性長期未得到解 決。 我國研製的鈰鎢(W-CeO2)合金及用 La2O3 和 Y203 作彌散劑製成的鑭鎢、釔鎢合 金(氧化物含量一般在 2.2%以下)代替 W-Th02 合金, 均已大量用作氬弧焊、 等離 子焊接與切割及非自耗電弧爐等多種高溫電極。
鎢銅、鎢銀合金是一種組成元素間並無反應因而不形成新相的粉冶復合材 料。鎢銀、鎢銅合金實際上不是合金,故被視為假合金。鎢銀合金即是常提及 的滲銀鎢。此類合金含 20%~70%銅或銀,兼有銅、銀的優異導電導熱性能與 鎢的高熔點、耐燒蝕等性能,主要用作火箭噴嘴、電觸點及半導體支承件。國 外一種北極星 A-3 導彈的噴嘴就是用滲有 10%~15%銀的鎢管製造的,重量達 數百千克的阿波羅宇宙飛船用的火箭噴嘴也是鎢製造的。
鎢鉬合金具有比純鎢更高的電阻率、更優異的韌性,已用作電子管熱絲、 玻璃密封引出線。鎢作為合金元素,在有色金屬合金中要提及的還有超合金。 上個世紀 40 年代為適應航空用渦輪發動機對高溫材料的需要,在隆隆的炮火中 誕生了超合金。超合金由鎳基、鈷基、鐵基三類特種結構合金組成。它們在高 溫(500~1050 ℃)下作業時仍能保持極高的強度、抗蠕變性能、抗氧化性能及 耐蝕性。此外,它們在長達數年的使用期限內,可保證不會斷裂,也就是具有 耐高周期疲勞和低周期疲勞的特性。這類性能對人命關天的航空航天產業萬分 重要。 目前使用的知名超合金共有 35~40 個牌號,其中相當一部分的主成分之一 為鎢
5. 鉭鈮礦價格
如果其他指標不超的話,24000美金/t。