碳化鎢是一種由鎢和碳組成的化合物，分子式為WC，分子量為195.85。為黑色六方晶體，有金屬光澤，硬度與金剛石相近，為電、熱的良好導體。碳化鎢不溶于水、鹽酸和硫酸，易溶于硝酸－氫氟酸的混合酸中。純的碳化鎢易碎，若摻入少量鈦、鈷等金屬，就能減少脆性。用作鋼材切割工具的碳化鎢，常加入碳化鈦、碳化鉭或它們的混合物，以提高抗爆能力。碳化鎢的化學性質穩定。碳化鎢粉應用于硬質合金生產材料。

碳化鎢粉(WC)是生產硬質合金的主要原料，化學式WC。全稱為Wolfram Carbide, 也譯作tungsten carbide為黑色六方晶體，有金屬光澤，硬度與金剛石相近，為電、熱的良好導體。熔點2870℃, 沸點6000℃，相對密度15.63(18℃)。碳化鎢不溶于水、鹽酸和硫酸，易溶于硝酸－氫氟酸的混合酸中。純的碳化鎢易碎，若摻入少量鈦、鈷等金屬，就能減少脆性。用作鋼材切割工具的碳化鎢，常加入碳化鈦、碳化鉭或它們的混合物，以提高抗爆能力。碳化鎢的化學性質穩定。

國內主要生產企業有株洲、自貢、南昌、旅順硬質合金廠。每年生產的碳化鎢粉主要供國內使用，部分出口到日本、美國、德國、意大利、法國、瑞典等國家。

性質

碳化鎢粉呈深灰色粉末，能溶于多種碳化物中，尤其是在碳化鈦中的溶解度很大，形成TiC-WC固熔體。鎢與碳的另一個化合物為碳化二鎢，化學式為 W2C，熔點為2860℃，沸點6000℃,相對密度17.15。其性質、制法、用途同碳化鎢。

碳化鎢粉應用

碳化鎢粉主要用于生產硬質合金。在碳化鎢中，碳原子嵌入鎢金屬晶格的間隙，并不破壞原有金屬的晶格，形成間隙固溶體，因此也稱填隙（或插入）化合物。碳化鎢可由鎢和碳的混合物

高溫加熱制得，氫氣或烴類的存在能加速反應的進行。若用鎢的含氧化合物進行制備，產品最終必須在1500℃進行真空處理, 以除去碳氧化合物。碳化鎢適宜在高溫下進行機械加工，可制作切削工具、窯爐的結構材料、噴氣發動機、燃氣輪機、噴嘴等。

產制

用金屬鎢粉和炭黑為原料，按一定比例配成混合料，將混合料裝入石墨舟皿中，置于炭管爐內或高中頻感電爐中，在一定溫度下進行炭化，再經球磨、篩分即得碳化鎢粉。

包裝

一般采用內塑料袋封口，外鐵桶包裝，每桶凈重不超過50kg。

檢驗標準

出口碳化鎢粉化學成分仲裁分析方法按照GB4324—84進行，費氏平均粒度按GB3249—82進行，取樣方法參照GB5314—85進行，主含量(WC)采用差減法計算。

碳化鎢的生產方法

以金屬鎢和碳為原料，將平均粒徑為 3～5μm 的鎢粉與等物質的量的碳黑用球磨機干混，充分混合后，加壓成型后放入石墨盤，再在石墨電阻爐或感應電爐中加熱至1400～1700℃，最好控制在1550～1650℃。在氫氣流中，最初生成W2C，繼續在高溫下反應生成WC。或者首先將六羰基鎢在650～1000℃、CO氣氛中熱分解制得鎢粉，然后與一氧化碳于1150℃反應得到 WC，溫度高于該溫度可生成W2C。

化學反應式：

2W + C = W2C

W + C = WC

將三氧化鎢WO3加氫還原制得鎢粉（平均粒度3～5μm）。再把鎢粉與炭黑按等摩爾比的混合物（用球磨機干混約10h），在1t/cm2左右的壓力下加壓成型。將該加壓成型料塊放進石墨盤或坩堝內，用石墨電阻爐或感應電爐在氫氣流中（使用露點為-35℃的純氫）加熱至1400～1700℃（最好是1550～1650℃），使之滲碳則生成WC。反應從鎢粒周圍開始進行，因為在反應初期生成W2C，由于反應不完全（主要是反應溫度低）除WC之外尚殘存有未反應的W及中間產物W2C。所以必須加熱到上述高溫。應該根據原料鎢的粒度大小來確定最高溫度。如平均粒度為150μm 左右的粗粒，則在1550～1650℃的高溫下進行反應。

化學反應式：

WO3 + 3H2 → W + 3H2O

2WO3 + 3C → 2W + 3CO2

2W + C = W2C

W + C = WC

硬質合金對碳化鎢WC粒度的要求，根據不同用途的硬質合金，采用不同粒度的碳化鎢；硬質合金切削刀具，比如切腳機刀片V-CUT刀等，精加工合金采用超細亞細細顆粒碳化鎢；粗加工合金采用中顆粒碳化鎢；重力切削和重型切削的合金采用中粗顆粒碳化鎢做原料；礦山工具巖石硬度高沖擊負荷大采用粗顆粒碳化鎢；巖石沖擊小沖擊負荷小，采用中顆粒碳化鎢做原料耐磨零件；當強調其耐磨性抗壓和表面光潔度時，采用超細亞細細中顆粒碳化鎢做原料；耐沖擊工具采用中粗顆粒碳化鎢原料為主。

碳化鎢理論含碳量為6.128%（原子50%），當碳化鎢含碳量大于理論含碳量則碳化鎢中出現游離碳（WC+C），游離碳的存在燒結時使其周圍的碳化鎢晶粒長大，致使硬質合金晶粒不均勻；碳化鎢一般要求化合碳高（≥6.07%）游離碳（≤0.05%），總碳則決定于硬質合金的生產工藝和使用范圍。

正常情況下石蠟工藝真空燒結用碳化鎢總碳主要決定于燒結前壓塊內的化合氧含量含一份氧要增加0.75份碳即WC總碳=6.13%+含氧量%×0.75（假設燒結爐內為中性氣氛實際上多數真空爐為滲碳氣氛所用碳化鎢總碳小于計算值）。

中國碳化鎢的總碳含量大致分為三種石蠟工藝真空燒結用碳化鎢的總碳約為6.18±0.03%（游離碳將增大）石蠟工藝氫氣燒結用碳化鎢的總碳含量為6.13±0.03%橡膠工藝氫氣燒結用碳化鎢總碳=5.90±0.03%上述工藝有時交叉進行因此確定碳化鎢總碳要根據具體情況。

不同使用范圍、不同鈷含量、不同晶粒度的合金所用WC總碳可做一些小的調整。低鈷合金可選用總碳偏高的碳化鎢，高鈷合金則可選用總碳偏低的碳化鎢。總之，硬質合金的具體使用需求不同對碳化鎢粒度的要求也不同。

碳化鎢的用途

大量用作高速切削車刀、窯爐結構材料、噴氣發動機部件、金屬陶瓷材料、電阻發熱元件等制得。

用于制造切削工具、耐磨部件，銅、鈷、鉍等金屬的熔煉坩堝，耐磨半導體薄膜。

用作超硬刀具材料、耐磨材料。它能與許多碳化物形成固溶體。WC-TiC-Co硬質合金刀具已獲得廣泛應用。它還能作為NbC-C及TaC-C三元體系碳化物的改性添加物，既可降低燒結溫度，又能保持優良性能，可用作宇航材料。

采用鎢酐（WO3）與石墨在還原氣氛中1400～1600℃高溫下合成碳化鎢（WC）粉末。再經熱壓燒結或熱等靜壓燒結可制得致密陶瓷制品。