一種預合金粉的製備方法
2023-08-06 04:52:36 1
一種預合金粉的製備方法
【專利摘要】本發明提供一種預合金粉的製備方法，包括將胎體元素的鹽類粉末混合球磨，再經還原和破碎得到超細預合金粉。因此，本發明的方法工藝簡單，粉末顆粒細小，成本低。這樣得到的超細預合金粉能夠降低燒結溫度，提高燒結緻密度，增強元素的合金化程度和均勻程度，細化晶粒尺寸，從而達到提高力學性能及切削性能和使用壽命。
【專利說明】一種預合金粉的製備方法發明領域
[0001]本發明涉及一種預合金粉的製備方法，應用於金剛石工具的製造。
[0002]發明背景
[0003]眾所周知，金剛石工具的性能在很大程度上取決於胎體的性質，因此，有關胎體粉末的研究受到行業內廣泛的關注。採用預合金粉末作為金剛石工具胎體，具有以下優點:
[0004](I)能根據工作對象的性能選用不同成分的胎體，提高工具的使用的針對性；
[0005](2)採用預合金粉末製造的金剛石工具，提高了胎體的緻密性和均勻性，從而改善胎體的磨損狀態；
[0006](3)採用預合金粉末製造的金剛石工具，可以提高胎體對其包鑲的能力，並且抗衝擊性能較好；
[0007](4)預合金粉末不易氧化，保存方便，並能簡化工具的製造工藝，取得較好的經濟效益。
[0008]因此，有關胎體粉末的研究受到行業內廣泛的關注。預合金粉末由於其燒結溫度低，把持性好，鋒利度高、成本低而備受青睞，應用也日益擴大，成為金剛石工具領域的發展趨勢。
[0009]目前，世界上大多數金剛石鋸片、取芯鑽頭和其它金剛石工具除了用鈷粉以外，都已經應用相對比例的預合金粉末。近些年我國逐漸採用高壓水霧化法製取預合金粉，主要致力於預合金粉末配比、燒結性能、物理機械性能、粒度細化、雷射焊接性等方面的研究，以獲得低成本、高性能的預合金粉末，提高金剛石工具綜合性能。
[0010]近年來，隨著用戶對金剛石鋸片性能要求的日益提高，研究開發既具有較高鋸切效率又具有較長使用壽命的金剛石鋸片已經成為研究熱點。鋸片的性能並不僅僅取決於金剛石，而是取決於金剛石與結合劑恰當配合而構成的刀頭這種複合材料的整體性能。這涉及結合劑的類型、成份配比、相對密度(氣孔率)、金相組織、機械性能以及結合劑與金剛石之間的結合形式，所以研究超細預合金粉末的製備工藝和燒結性能，對改善金剛石鋸片的切削性能有非常重要的意義。
【發明內容】
[0011]本發明提供一種預合金粉的製備方法，包括將胎體元素的鹽類粉末混合球磨，再經還原和破碎得到超細預合金粉，其特徵在於包括如下步驟:
[0012](I)按Fe70% -Cu30% (FeCu30)的比例稱取硝酸銅和硝酸鐵，裝入高能震動球磨機中球磨24-72小時；
[0013](2)將磨細的混合料裝入還原爐，用分解氨或氫氣還原，還原溫度650_750°C，還原時間1-2小時；
[0014](3)出爐粉料經過球磨分散I小時得到超細預合金粉。
[0015]本發明採用胎體元素的鹽作為原料，其優勢是鹽非常脆，在高能球磨過程中容易磨細，甚至達到納米級。這樣能夠加速氧化物的還原過程，更重要的是縮短元素的原子擴散距離，易於實現合金化，從而可以較低的溫度下、較短的時間內完成還原和合金化，避免還原溫度高造成顆粒長大，使最終的預合金粉的粒度細小，達到5微米以下。因此，本發明的方法工藝簡單，粉末顆粒細小，成本低。
[0016]這樣得到的超細預合金粉能夠降低燒結溫度，提高燒結緻密度，增強元素的合金化程度和均勻程度，細化晶粒尺寸，從而達到提高力學性能及切削性能和使用壽命。
【具體實施方式】
[0017]金剛石鋸片生產過程包括鋼基體加工、混料、熱壓燒結、焊接等過程，其中燒結是金剛石鋸片生產中最重要的一道關鍵工序，燒結過程的好壞直接影響著金剛石鋸片的刀頭密度、硬度與切削性能。因而提高金屬粉末的燒結活性，降低胎體的燒結溫度，減小對金剛石的損傷，可以提高金剛石鋸片性能。另外，將胎體粉各個元素需要在燒結過程中充分合金化，才能發揮各個元素的功能。元素粉末顆粒需要在燒結過程中擴散實現合金化，因此提前將元素合金化，即使用預合金粉能夠明顯縮短元素在燒結時的擴散合金化時間，同樣會減少對金剛石的損傷。總而言之，使用超細的預合金粉將能明顯提高金剛石的綜合性能。
[0018]本發明的超細預合金粉的製備方法，包括將胎體元素的鹽類粉末混合球磨，再經還原和破碎得到超細預合金粉，其特徵在於包括如下步驟:
[0019](I)按Fe70% -Cu30% (FeCu30)的比例稱取硝酸銅和硝酸鐵，裝入高能震動球磨機中球磨24-72小時；
[0020](2)將磨細的混合料裝入還原爐，用分解氨或氫氣還原，還原溫度650_750°C，還原時間1-2小時；
[0021](3)出爐粉料經過球磨分散I小時得到超細預合金粉。
[0022]本發明採用胎體元素的鹽作為原料，其優勢是鹽非常脆，在高能球磨過程中容易磨細，甚至達到納米級。這樣能夠加速氧化物的還原過程，更重要的是縮短元素的原子擴散距離，易於實現合金化，從而可以較低的溫度下、較短的時間內完成還原和合金化，避免還原溫度高造成顆粒長大，使最終的預合金粉的粒度細小，達到5微米以下。這樣得到的超細預合金粉能夠降低燒結溫度，提高燒結緻密度，增強元素的合金化程度和均勻程度，細化晶粒尺寸，從而達到提高力學性能及切削性能和使用壽命。
[0023]實施例1
[0024](I)按Fe70% -Cu30% (FeCu30)的比例稱取硝酸銅和硝酸鐵，裝入高能震動球磨機中球磨24小時；
[0025](2)將磨細的混合料裝入還原爐，用分解氨還原，還原溫度750°C，還原時間I小時；
[0026](3)出爐粉料經過球磨分散I小時得到超細預合金粉。
[0027]實施例2
[0028](I)按Fe70% -Cu30% (FeCu30)的比例稱取硝酸銅和硝酸鐵，裝入高能震動球磨機中球磨72小時；
[0029](2)將磨細的混合料裝入還原爐，用氫氣還原，還原溫度650°C，還原時間2小時；
[0030](3)出爐粉料經過球磨分散2小時得到超細預合金粉。
[0031]實施例3
[0032](I)按Fe70% -Cu30% (FeCu30)的比例稱取硝酸銅和硝酸鐵，裝入高能震動球磨機中球磨48小時；
[0033](2)將磨細的混合料裝入還原爐，用分解氨還原，還原溫度700°C，還原時間1.5小時；
[0034](3)出爐粉料經過球磨分散I小時得到超細預合金粉。
【權利要求】
1.一種預合金粉的製備方法，其特徵在於包括將胎體元素的鹽類粉末混合球磨，再經還原和破碎得到超細預合金粉，包括如下步驟: (1)按Fe70%-Cu30%(FeCu30)的比例稱取硝酸銅和硝酸鐵，裝入高能震動球磨機中球磨24-72小時； (2)將磨細的混合料裝入還原爐，用分解氨或氫氣還原，還原溫度650-750°C，還原時間1-2小時； (3)出爐粉料經過球磨分散I小時得到超細預合金粉。
【文檔編號】B22F9/22GK104128613SQ201410414395
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月20日 優先權日:2014年8月20日
【發明者】林濤, 郭志成 申請人:丹陽市德源精密工具有限公司