硫元素對鎢鎳鐵合金的性能以有害影響為主：低硫時(shí)影響微弱，而硫含量過高後，會(huì)通過形成低熔點(diǎn)硫化物、引發(fā)晶界弱化，導(dǎo)致衝擊韌性驟降、強(qiáng)度與塑性惡化、耐腐蝕性下降，同時(shí)阻礙加工成型。
降低鎢鎳鐵合金中硫含量的方法有哪些？降低鎢鎳鐵合金中硫元素含量的核心在於從原材料控制、工藝優(yōu)化、主動(dòng)脫硫三個(gè)維度切斷硫的引入路徑並強(qiáng)化硫的去除效率。
中鎢智造鎢鎳鐵鎢合金圖片
一、原材料預(yù)處理與低硫原料篩選
硫元素在鎢鎳鐵合金中的主要來源是原材料（鎢粉、鎳粉、鐵粉及添加劑）中的固有雜質(zhì)，因此源頭控制是降低硫含量的基礎(chǔ)。
鎢粉：優(yōu)先選用低硫鎢精礦經(jīng)氫還原製備的鎢粉。傳統(tǒng)鎢精礦酸浸工藝中，可通過延長浸出時(shí)間或提高浸出溫度，使硫化物與鹽酸、硝酸混合液反應(yīng)生成可溶性硫酸鹽被去除，降低鎢精礦硫含量。
鎳/鐵粉：採用電解法或氫還原法生產(chǎn)的鎳粉、鐵粉硫含量更低，需避免使用羰基法生產(chǎn)的粉末（可能因碳基殘留引入硫雜質(zhì)）。
原料預(yù)除硫處理：對高硫鎢粉可採用氫氣氛高溫還原預(yù)處理，進(jìn)而降低鎢粉硫含量。鎳粉、鐵粉可採用稀酸洗滌：用稀硫酸或稀鹽酸常溫浸泡，溶解表面吸附的硫化物雜質(zhì)，隨後用去離子水沖洗至中性，真空乾燥後使用，可去除表面游離硫。
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二、熔煉工藝優(yōu)化：抑制硫殘留與強(qiáng)化揮發(fā)
鎢鎳鐵合金常用真空感應(yīng)熔煉或真空電弧熔煉，其核心原理是利用硫化物在高溫真空下的分解特性，降低合金中的硫含量。若採用非真空熔煉（如大氣感應(yīng)熔煉），需通入高純度惰性氣體置換爐內(nèi)空氣，防止空氣中的硫進(jìn)入熔體。同時(shí)，避免使用含硫耐火材料，優(yōu)先選用高密度石墨坩堝或氧化鋯坩堝，減少坩堝與熔體的硫交換。
三、精煉階段主動(dòng)脫硫：引入脫硫劑與反應(yīng)分離
通過向熔體中加入與硫親和力更強(qiáng)的元素（脫硫劑），形成穩(wěn)定且易分離的硫化物，是降低硫含量的手段。
稀土元素與硫的親和力遠(yuǎn)高於W、Ni、Fe，可優(yōu)先形成高熔點(diǎn)、低密度的稀土硫化物，這些硫化物因密度低於熔體，會(huì)浮于表面形成渣相被去除。
鈣、鎂等鹼土金屬也是高效脫硫劑，與硫反應(yīng)生成CaS、MgS，且反應(yīng)產(chǎn)物不溶於熔體。由於Ca、Mg易氧化，需以金屬鈣?；蜴V錠形式在真空或惰性氣氛下加入，或採用Ca-Si合金減少燒損。
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