一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法，其步驟為：1）配制鐵基塊狀金屬，F(xiàn)e含量30wt%~90wt%，Cu含量10wt%~70wt%，熔點(diǎn)不超過1800℃；2）對(duì)金屬進(jìn)行熔煉水霧化制粉處理，得到鐵基預(yù)合金粉末；3）處理后的粉末進(jìn)行烘干；4）霧化粉末在烘干完畢后，加入低熔點(diǎn)金屬單質(zhì)粉末，熔點(diǎn)不超過500℃，其含量不超過15wt%；5）低熔點(diǎn)金屬粉末與烘干粉末混合均勻；6）利用還原爐對(duì)混合后的粉末做還原處理，氫氣流量控制在20m3/h~30m3/h，還原時(shí)間不低于2h；7）篩分去除大顆粒，得到鐵基預(yù)合金粉。方法易行，操作簡(jiǎn)便，通過還原過程中高溫?cái)U(kuò)散、蒸發(fā)凝聚原理，生產(chǎn)出鋅含量在2%~15%的鐵基預(yù)合金粉，其具有含氧量低，制備方式簡(jiǎn)單、冷壓成型性好。
【專利說明】一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金剛石胎體材料領(lǐng)域，具體涉及一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法，適用于金剛石工具行業(yè)內(nèi)，金剛石用鐵基預(yù)合金粉中低熔點(diǎn)元素的加入。
技術(shù)背景
[0002]預(yù)合金粉被定義為:一種金屬粉由兩種或者更多的元素組成，這些元素通過機(jī)械手段或者其他手段已經(jīng)完全融合。鐵基預(yù)合金粉制備過程中，鋅鉛等低熔點(diǎn)金屬濕法制備中因極易氧化、氧化后不能還原而不易加入，現(xiàn)階段都是采用單質(zhì)粉加入，而干法生產(chǎn)過程中，由于這些金屬沸點(diǎn)較低，熔煉過程中揮發(fā)嚴(yán)重，同時(shí)也極易氧化，不能加入，低熔點(diǎn)金屬在金剛石工具制作中的有偏析現(xiàn)象，同時(shí)其在金剛石工具燒結(jié)過程中易流失。
[0003]傳統(tǒng)金剛石工具主要通過機(jī)械混合單質(zhì)粉進(jìn)行生產(chǎn)，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段金剛石工具的生產(chǎn)已完全進(jìn)入以單質(zhì)粉混合預(yù)合金粉的生產(chǎn)模式，這些單質(zhì)粉預(yù)合金化過程中不宜加入Zn、Pb等低沸點(diǎn)元素。水霧化生產(chǎn)金剛石工具用鐵基預(yù)合金粉，鋅、鉛等低熔點(diǎn)金屬加入難，而這些元素在金剛石工具中的應(yīng)用又及其廣泛。目前水霧化生產(chǎn)金剛石工具用預(yù)合金粉存在以下缺點(diǎn)
[0004]I)冷壓成型能力差；
[0005]2) Zn、Pb等金屬加入困難，目前主要以單質(zhì)粉加入，其分布不勻，產(chǎn)品穩(wěn)定性差；
[0006]3)燒結(jié)過程較復(fù)雜，需要在高溫下進(jìn)行擴(kuò)散合金化，然后才進(jìn)入燒結(jié)階段燒結(jié)溫度不易控制；
[0007]4)粉末粒度需要嚴(yán)格控制；
[0008]5)燒結(jié)過程中損失大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是在于提供了一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法，方法易行，操作簡(jiǎn)便，以水霧化鐵基預(yù)合金粉為基礎(chǔ)，通過還原過程中高溫?cái)U(kuò)散、蒸發(fā)凝聚原理，生產(chǎn)出鋅含量在2%?15%的鐵基預(yù)合金粉，其具有含氧量低，工藝性能優(yōu)越、制備方式簡(jiǎn)單、冷壓成型性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施:
[0011]一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法，其步驟為:
[0012]I)配制鐵基預(yù)合金粉,包括以下成分:Fe含量30wt%?90wt%, Cu含量10wt%?70wt%，其余金屬任意加，熔點(diǎn)不超過1800°C ；
[0013]2)對(duì)上述配制的粉體利用霧化設(shè)備進(jìn)行水霧化處理；
[0014]3)真空干燥器對(duì)步驟2)處理后的粉末進(jìn)行烘干，烘干溫度控制在150?200°C，烘干時(shí)間控制在2?4h;
[0015]4)霧化粉末在烘干完畢后，加入低熔點(diǎn)金屬單質(zhì)粉末，熔點(diǎn)不超過500°C，其含量不超過15wt% ；[0016]5)低熔點(diǎn)金屬粉末與烘干粉末混合均勻；
[0017]6)利用還原爐對(duì)混合后的粉末做還原處理,還原溫度為400?800°C,氫氣流量控制在20m3/h?30m3/h,還原時(shí)間不能低于2h ；
[0018]7)篩分去除大顆粒，鐵基預(yù)合金粉。
[0019]步驟I)中所述的其余金屬為Co、N1、Sn中的一種或2至3種任意組合。
[0020]所述的低熔點(diǎn)金屬為鋅或鉛。
[0021]步驟7)中篩分使用-200目篩子。
[0022]本發(fā)明主要是在預(yù)合金粉中加入Zn、Pb等低沸點(diǎn)元素，使Zn、Pb等低沸點(diǎn)元素完全融與預(yù)合金粉中，形成一種含Zn，Pb的新型預(yù)合金粉，其性能特點(diǎn)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0023]I)冷壓成型能力好；
[0024]2) Zn、Pb等元素分布均勻，產(chǎn)品穩(wěn)定；
[0025]3)燒結(jié)過程簡(jiǎn)單，容易控制；
[0026]4)粉末粒度要求范圍廣，不需嚴(yán)格控制粒度；
[0027]5)燒結(jié)過程中損失小。
【具體實(shí)施方式】
[0028]實(shí)施例1:
[0029]為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法，其步驟為:
[0030]I)水霧化制備預(yù)合金粉，合金粉中元素含量:Fe質(zhì)量百分含量為30%或40%或60%或90%，Cu質(zhì)量百分含量為10%或40%或55%或70%，其余任意加入Co，Ni,Sn金屬元素，制備100?200kg即可，熔點(diǎn)不超過1800°C，采用邯鄲蘭德霧化制粉設(shè)備有限公司生產(chǎn)的水霧化成套設(shè)備制備鐵基預(yù)合金粉；
[0031]2)利用SZG系列雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥器對(duì)預(yù)合金粉進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為
[0032]150°C或 180°C或 200°C，烘干時(shí)間為 2h 或 3h 或 4h ;
[0033]3)低熔點(diǎn)單質(zhì)鋅金屬粉末與烘干粉末混合均勻；
[0034]4)利用RDTQ-20-8型號(hào)還原爐對(duì)混合后的粉末做還原處理，還原溫度為400或450或500或560或610或670或720或780或800°C，氫氣流量為20mVh或25m3/h或30m3/h，還原時(shí)間為2h或2.5h ；
[0035]5)采用XF三次元振動(dòng)篩篩分去除大顆粒，得到符合需求的-200目預(yù)合金粉。
[0036]本發(fā)明依據(jù)擴(kuò)散、蒸發(fā)凝聚等原理，進(jìn)行制備。發(fā)明制備三種粉末作為檢測(cè)對(duì)比試驗(yàn)，見表I:
[0037]表I
[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法，其步驟為: I)配制鐵基塊狀金屬，包括以下成分:Fe含量30 Wt %?90wt%，Cu含量10 wt %?70 wt%，其余金屬任意加，熔點(diǎn)不超過1800°C ； 2)對(duì)上述配制的金屬進(jìn)行熔煉水霧化制粉處理，得到鐵基預(yù)合金粉末；3)對(duì)步驟2)處理后的粉末進(jìn)行烘干，烘干溫度控制在15(T200°C，烘干時(shí)間為2?4h； 4)霧化粉末在烘干完畢后，加入低熔點(diǎn)金屬單質(zhì)粉末，熔點(diǎn)不超過500°C，其含量不超過 15 wt % ； 5)低熔點(diǎn)金屬粉末與烘干粉末混合均勻； 6)利用還原爐對(duì)混合后的粉末做還原處理,還原溫度為400?800°C,氫氣流量控制在20m3 /h"30m3 /h,還原時(shí)間不低于2h ； 7)篩分去除大顆粒，得到鐵基預(yù)合金粉。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法，其特征在于:步驟I)中所述的其余金屬為Co、N1、Sn中的一種或2至3種任意組合。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法，其特征在于:所述的低熔點(diǎn)金屬為鋅或鉛。
4.如權(quán)利要求1所述的一種鐵基預(yù)合金粉的制備方法，其特征在于:所述的步驟7)中篩分使用-200目篩子。
【文檔編號(hào)】C22C9/00GK103658668SQ201310655469
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】郭殿月 申請(qǐng)人:湖北鄂信鉆石材料有限責(zé)任公司