碳化钨的生产方法

以金属钨和碳为原料。平均粒度为3 ~ 5微米的钨粉与等量的炭黑在球磨机中干混。充分混合后，压制成型后放入石墨板中，然后在石墨电阻炉或感应炉中加热至1400 ~ 1700℃，最好控制在1550 ~ 1650。在氢气流中，首先生成W2C，并在高温下继续反应生成WC。或者先将六羰基钨在CO气氛中于650 ~ 1000℃热分解制得钨粉，再与一氧化碳在1150℃反应制得WC，在此温度以上可生成W2C。

化学反应式:

2W+C=W2C

W+C=WC

WO3经氢化还原制得钨粉(平均粒度3～5微米)。然后在约1t/cm2的压力下压制成型等摩尔比的钨粉和炭黑的混合物(球磨干混约为10h)。将压制好的压块放入石墨板或坩埚中，用石墨电阻炉或感应炉在氢气流中加热到1，400 ~ 1，700℃(最好是1，550 ~ 1，650℃)，渗碳生成WC。反应从钨颗粒周围开始，因为W2C是在反应的初始阶段形成的。由于反应不完全(主要是反应温度低)，除了WC之外，还剩余未反应的W和中间体W2C。所以必须加热到上述高温。最高温度应根据原料钨的粒度来确定。如果平均粒径在150μm左右，反应在1550 ~ 1650℃的高温下进行。

化学反应式:

WO3 + 3H2 → W + 3H2O

2WO3 + 3C → 2W + 3CO2

2W+C=W2C

W+C=WC

根据硬质合金对碳化钨WC粒度的要求，根据硬质合金的不同用途，使用不同粒度的碳化钨；硬质合金刀具，如足切刀的V型切刀，是用超细亚细碳化钨精加工的；使用中颗粒碳化钨作为粗加工合金；重切削合金以中粗碳化钨为原料；粗晶碳化钨用于高硬度、高冲击负荷的采矿工具；岩石冲击小，冲击载荷小，耐磨件采用中颗粒碳化钨为原料；当强调其耐磨性、耐压性和表面光洁度时，采用超细亚细中颗粒碳化钨为原料；抗冲击工具主要由中粗晶碳化钨制成。

碳化钨的理论碳含量为6.128%(原子50%)。当碳化钨含碳量大于理论含碳量时，碳化钨中出现游离碳(WC+C)，使得烧结时周围的碳化钨晶粒长大，造成硬质合金晶粒不均匀。碳化钨一般要求结合碳(≥6.07%)和游离碳(≤0.05%)较高，总碳取决于硬质合金的生产工艺和应用范围。

一般情况下，石蜡工艺真空烧结用碳化钨的总碳主要是由烧结前的压块中结合氧的含量要增加0.75份碳决定的，即WC的总碳=6.13%+氧含量%×0.75(假设烧结炉为中性气氛，实际上大部分真空炉用碳化钨的总碳小于计算值)。我国碳化钨的总碳含量大致可以分为三种。石蜡工艺真空烧结用碳化钨总碳含量约为6.18±0.03%(游离碳会增加)。石蜡法氢气烧结碳化钨总碳含量为6.13±0.03%。橡胶加工用氢烧结碳化钨的总碳含量为5.90±0.03%。上述过程有时交替进行，因此碳化钨总碳的测定应根据具体情况而定。

用于不同应用范围、不同钴含量和不同晶粒尺寸的合金中的WC的总碳量可稍作调整。低钴合金可选用总碳高的碳化钨，高钴合金可选用总碳低的碳化钨。总之，硬质合金不同的具体使用要求，对碳化钨粒度的要求是不同的。