一種球磨機用研磨球的製備方法
2023-05-12 07:03:11 3
專利名稱：一種球磨機用研磨球的製備方法
技術領域：
一種球磨機用研磨球的製備方法，涉及一種用於鉬、鎢及其合金球體的近淨成型 的製備方法。
背景技術：
在粉末冶金工藝中，由於產品最終性能或成形過程中的需要，粉末原料必須經過 一些預處理，而預處理最常用的方法就是球磨。球磨可以改善粉體粒度分布和提高松裝密 度，其次可以用於破碎大塊團聚物料，甚至可以製備超細粉體材料，另一個重要用途是機械 合金化生產合金粉體材料。所有球磨過程均需要有不同直徑的磨球相互搭配才具有較佳的 效果，另外為了避免預處理對粉體造成汙染，必須選擇耐磨無有害成分磨球或與粉體一致 的材質磨球。所以，以鉬粉原料的預處理，磨球介質就不宜選用鋼球、或其他材質的磨球，鉬 球是唯一的選擇。鉬球不但對鉬粉原料無汙染，而且耐磨性好、密度大、球磨效率高。根據 市場初步調查結果顯示，高純鉬電極、濺射靶材等製品所需鉬粉超過1500噸/年，這些鉬粉 均需嚴格預處理，而預處理就必須用大量不同規格的鉬球。鎢、鉬及其合金熔點高、粉體硬度大，常規球體製備工藝不易生產不同規格的球 體。目前普遍採用的鎢、鉬球製備方法是粉末直接冷等靜壓壓制、燒結成杆，而後進行切削 機械加工成形。這種方法的缺點是只能單個加工，生產效率低、材料利用率低、成本高、球形 度不好控制，對於直徑較小的鎢、鉬球，甚至無法加工。因此需要一種方法能夠方便快捷地 大量生產不同規格的鎢、鉬球。
發明內容
本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種能有效提高生產效 率、提高材料利用率低、降低成本高、球形好，能夠方便快捷地大量生產不同規格的球磨機 用研磨球的製備方法。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於其製備過程採用近淨成型的粉末冶 金方法製備的。本發明的一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於其製備過程的步驟包括(1)金屬粉末加入粘結劑溶液混合製成均勻的漿料；(2)將製得的漿料放入成型模具中，製得球坯；(3)將製得的球坯在氫氣保護下加熱，脫除配料時加入的粘結劑溶液成份；(4)最後進行預燒結和最終的燒結，隨爐冷卻。本發明的一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於金屬粉末加入粘結劑溶液 混合製成均勻的漿料過程。粘結劑為CMC (羧甲基纖維素鈉)、PVA (聚乙烯醇)或者PEO (聚 氧化乙烯)的水溶液；漿料中粘結劑的重量為3% 5%，水為0% 10% ；餘量為金屬粉末。
本發明的一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於其金屬粉末為金屬鉬粉或 金屬鎢粉，粒度為2 6μπι。這個粒度範圍為鉬粉或金屬鎢粉常規粉體粒度。本發明的一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於將製得的球坯在氫氣保護 下加熱至150°C 250°C，10小時脫除配料時加入的粘結劑溶液成份的。該時間段為粘結劑 揮發溫度點，因為粘結劑排除較慢，且為了排除乾淨，不汙染物料，所以設定緩慢升溫。本發明的一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於預燒結的溫度為1000°C 1200°C，燒結時間為1小時，一般物料預燒結時間為2小時，主要排除低熔點雜質，因為球體 同比質量小，保溫1小時即可；最終的燒結的燒結溫度為1800°C 1900°C，保溫時間2 5h。本發明的一種球磨機用研磨球的製備方法，首先製備含有一定粘結劑和溶劑的金 屬粉，該粉體在壓力下能夠流動充填壓模型腔，壓制所得鉬球經過乾燥、脫膠、預燒結和燒 結後，直接製備出所需尺寸的鉬球。本發明的一種球磨機用研磨球的製備方法，以鎢、鉬粉為原料，配入粘結劑和水， 通過裝料合模機壓制，再經過脫膠和燒結即可製備出一定尺寸的鎢、鉬球。同鍛造後機加工 的方法相比，本發明的方法無切屑、生產效率高、鎢、鉬球直徑靈活可調並且具有明顯的成 本優勢。能有效提高生產效率、提高材料利用率低、降低成本高、球形好，能夠方便快捷地大 量生產不同規格的球磨機用研磨球。
具體實施例方式一種球磨機用研磨球的製備方法，其製備過程採用近淨成型的粉末冶金方法制 備；製備過程的步驟包括(1)金屬粉末加入粘結劑溶液混合製成均勻的漿料；(2)將製得 的漿料放入成型模具中，製得球坯；(3)將製得的球坯在氫氣保護下加熱，脫除配料時加入 的粘結劑溶液成份；(4)最後進行預燒結和最終的燒結，隨爐冷卻。實施例1以Φ 5mm鉬球生產為例，選用市售鉬粉，純度99. 95%、粒度為3.8 μ m。粘結劑選用ΡΕ0，溶劑採用去離子 水。首先稱取4%的ΡΕ0，再配備6%的去離子水，加熱至40°C攪拌混合均勻，然後逐漸加入 鉬粉並不停攪拌，在混料機內混合12小時後形成均勻的漿料。該漿料放入合模機壓制，在 第一和第二定量筒內，圓盤上的模具承放板隨著圓盤轉動依次經過第一、第二定量筒、壓料 機構和壓蓋裝置，如此反覆循環，每循環一次就完成一次裝料、合模的過程，也即製得鉬球 坯。該機構不僅節省了人力，比人工裝填合模效率提高多倍，且裝料量比人工更精確。完成鉬粉的壓制後，在通氫的加熱爐內緩慢升溫到200°C，保證足夠的脫膠時間， 充分去除配料時加入的PEO和去離子水。然後在iioo°c預燒結ι小時，進入中頻燒結爐進 行最終的燒結。燒結工藝如下表1 φ 5謹鉬球燒結工藝
權利要求
一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於其製備過程採用近淨成型的粉末冶金方法製備的。
2.根據權利要求1所述的一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於其製備過程的 步驟包括(1)金屬粉末加入粘結劑溶液混合製成均勻的漿料；(2)將製得的漿料放入成型模具中，製得球坯；(3)將製得的球坯在氫氣保護下加熱，脫除配料時加入的粘結劑溶液成份；(4)最後進行預燒結和最終的燒結，隨爐冷卻。
3.根據權利要求1所述的一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於金屬粉末加入 粘結劑溶液混合製成均勻的漿料過程的粘結劑為CMC、PVA或者PEO的水溶液；漿料中粘結 劑的重量炎為3% 5%，水為0% 10% ；餘量為金屬粉末。
4.根據權利要求1所述的一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於其金屬粉末為 金屬鉬粉或金屬鎢粉，粒度為2 6 μ m。
5.根據權利要求1所述的一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於將製得的球坯 在氫氣保護下加熱至150°C 250°C，10小時脫除配料時加入的粘結劑溶液成份的。
6.根據權利要求1所述的一種球磨機用研磨球的製備方法，其特徵在於預燒結的溫度 為1000°C 1200°C，燒結時間為1小時；最終的燒結的燒結溫度為1800°C 1900°C，保溫 時間2 5小時。
全文摘要
一種球磨機用研磨球的製備方法，涉及一種用於鉬、鎢及其合金球體的近淨成型的製備方法。其特徵在於其製備過程採用近淨成型的粉末冶金方法製備的。本發明的一種球磨機用研磨球的製備方法，以鎢、鉬粉為原料，配入粘結劑和水，通過裝料合模機壓制，再經過脫膠和燒結即可製備出一定尺寸的鎢、鉬球。同鍛造後機加工的方法相比，本發明的方法無切屑、生產效率高、鎢、鉬球直徑靈活可調並且具有明顯的成本優勢。能有效提高生產效率、提高材料利用率、降低成本、球形好，能夠方便快捷地大量生產不同規格的球磨機用研磨球。
文檔編號B22F3/24GK101972851SQ201010532719
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月1日 優先權日2010年11月1日
發明者馮鵬發, 卜春陽, 朱琦, 武洲 申請人:金堆城鉬業股份有限公司