碳化钨是一种由钨和碳组成的化合物，分子式为WC，分子量为195.85。为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，为电、热的良好导体。碳化钨不溶于水、盐酸和硫酸，易溶于硝酸－氢氟酸的混合酸中。纯的碳化钨易碎，若掺入少量钛、钴等金属，就能减少脆性。用作钢材切割工具的碳化钨，常加入碳化钛、碳化钽或它们的混合物，以提高抗爆能力。碳化钨的化学性质稳定。碳化钨粉应用于硬质合金生产材料。

碳化钨粉(WC)是生产硬质合金的主要原料，化学式WC。全称为Wolfram Carbide, 也译作tungsten carbide为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，为电、热的良好导体。熔点2870℃, 沸点6000℃，相对密度15.63(18℃)。碳化钨不溶于水、盐酸和硫酸，易溶于硝酸－氢氟酸的混合酸中。纯的碳化钨易碎，若掺入少量钛、钴等金属，就能减少脆性。用作钢材切割工具的碳化钨，常加入碳化钛、碳化钽或它们的混合物，以提高抗爆能力。碳化钨的化学性质稳定。

国内主要生产企业有株洲、自贡、南昌、旅顺硬质合金厂。每年生产的碳化钨粉主要供国内使用，部分出口到日本、美国、德国、意大利、法国、瑞典等国家。

性质

碳化钨粉呈深灰色粉末，能溶于多种碳化物中，尤其是在碳化钛中的溶解度很大，形成TiC-WC固熔体。钨与碳的另一个化合物为碳化二钨，化学式为 W2C，熔点为2860℃，沸点6000℃,相对密度17.15。其性质、制法、用途同碳化钨。

碳化钨粉应用

碳化钨粉主要用于生产硬质合金。在碳化钨中，碳原子嵌入钨金属晶格的间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成间隙固溶体，因此也称填隙（或插入）化合物。碳化钨可由钨和碳的混合物

高温加热制得，氢气或烃类的存在能加速反应的进行。若用钨的含氧化合物进行制备，产品最终必须在1500℃进行真空处理, 以除去碳氧化合物。碳化钨适宜在高温下进行机械加工，可制作切削工具、窑炉的结构材料、喷气发动机、燃气轮机、喷嘴等。

产制

用金属钨粉和炭黑为原料，按一定比例配成混合料，将混合料装入石墨舟皿中，置于炭管炉内或高中频感电炉中，在一定温度下进行炭化，再经球磨、筛分即得碳化钨粉。

包装

一般采用内塑料袋封口，外铁桶包装，每桶净重不超过50kg。

检验标准

出口碳化钨粉化学成分仲裁分析方法按照GB4324—84进行，费氏平均粒度按GB3249—82进行，取样方法参照GB5314—85进行，主含量(WC)采用差减法计算。

碳化钨的生产方法

以金属钨和碳为原料，将平均粒径为 3～5μm 的钨粉与等物质的量的碳黑用球磨机干混，充分混合后，加压成型后放入石墨盘，再在石墨电阻炉或感应电炉中加热至1400～1700℃，最好控制在1550～1650℃。在氢气流中，最初生成W2C，继续在高温下反应生成WC?；蛘呤紫冉驶僭?50～1000℃、CO气氛中热分解制得钨粉，然后与一氧化碳于1150℃反应得到 WC，温度高于该温度可生成W2C。

化学反应式：

2W + C = W2C

W + C = WC

将三氧化钨WO3加氢还原制得钨粉（平均粒度3～5μm）。再把钨粉与炭黑按等摩尔比的混合物（用球磨机干混约10h），在1t/cm2左右的压力下加压成型。将该加压成型料块放进石墨盘或坩埚内，用石墨电阻炉或感应电炉在氢气流中（使用露点为-35℃的纯氢）加热至1400～1700℃（最好是1550～1650℃），使之渗碳则生成WC。反应从钨粒周围开始进行，因为在反应初期生成W2C，由于反应不完全（主要是反应温度低）除WC之外尚残存有未反应的W及中间产物W2C。所以必须加热到上述高温。应该根据原料钨的粒度大小来确定最高温度。如平均粒度为150μm 左右的粗粒，则在1550～1650℃的高温下进行反应。

化学反应式：

WO3 + 3H2 → W + 3H2O

2WO3 + 3C → 2W + 3CO2

2W + C = W2C

W + C = WC

硬质合金对碳化钨WC粒度的要求，根据不同用途的硬质合金，采用不同粒度的碳化钨；硬质合金切削刀具，比如切脚机刀片V-CUT刀等，精加工合金采用超细亚细细颗粒碳化钨；粗加工合金采用中颗粒碳化钨；重力切削和重型切削的合金采用中粗颗粒碳化钨做原料；矿山工具岩石硬度高冲击负荷大采用粗颗粒碳化钨；岩石冲击小冲击负荷小，采用中颗粒碳化钨做原料耐磨零件；当强调其耐磨性抗压和表面光洁度时，采用超细亚细细中颗粒碳化钨做原料；耐冲击工具采用中粗颗粒碳化钨原料为主。

碳化钨理论含碳量为6.128%（原子50%），当碳化钨含碳量大于理论含碳量则碳化钨中出现游离碳（WC+C），游离碳的存在烧结时使其周围的碳化钨晶粒长大，致使硬质合金晶粒不均匀；碳化钨一般要求化合碳高（≥6.07%）游离碳（≤0.05%），总碳则决定于硬质合金的生产工艺和使用范围。

正常情况下石蜡工艺真空烧结用碳化钨总碳主要决定于烧结前压块内的化合氧含量含一份氧要增加0.75份碳即WC总碳=6.13%+含氧量%×0.75（假设烧结炉内为中性气氛实际上多数真空炉为渗碳气氛所用碳化钨总碳小于计算值）。

中国碳化钨的总碳含量大致分为三种石蜡工艺真空烧结用碳化钨的总碳约为6.18±0.03%（游离碳将增大）石蜡工艺氢气烧结用碳化钨的总碳含量为6.13±0.03%橡胶工艺氢气烧结用碳化钨总碳=5.90±0.03%上述工艺有时交叉进行因此确定碳化钨总碳要根据具体情况。

不同使用范围、不同钴含量、不同晶粒度的合金所用WC总碳可做一些小的调整。低钴合金可选用总碳偏高的碳化钨，高钴合金则可选用总碳偏低的碳化钨。总之，硬质合金的具体使用需求不同对碳化钨粒度的要求也不同。

碳化钨的用途

大量用作高速切削车刀、窑炉结构材料、喷气发动机部件、金属陶瓷材料、电阻发热元件等制得。

用于制造切削工具、耐磨部件，铜、钴、铋等金属的熔炼坩埚，耐磨半导体薄膜。

用作超硬刀具材料、耐磨材料。它能与许多碳化物形成固溶体。WC-TiC-Co硬质合金刀具已获得广泛应用。它还能作为NbC-C及TaC-C三元体系碳化物的改性添加物，既可降低烧结温度，又能保持优良性能，可用作宇航材料。

采用钨酐（WO3）与石墨在还原气氛中1400～1600℃高温下合成碳化钨（WC）粉末。再经热压烧结或热等静压烧结可制得致密陶瓷制品。