本發(fā)明涉及粉末制備,尤其涉及一種自熔性硬質(zhì)合金球形粉末及其制備方法。
背景技術(shù):
1、隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,金屬粉末熔覆應(yīng)用市場快速擴(kuò)張,特別是硬質(zhì)合金球形粉末的應(yīng)用價值更大。在熔覆加工過程中,往往需要根據(jù)工藝要求,將不同種類的金屬粉末進(jìn)行混合配制,以實現(xiàn)最終熔覆效果。
2、金屬粉末的制備方法通常包括:研磨破碎、噴霧造粒干燥、氣霧化法、水霧化法、等離子霧化法、球化法、旋轉(zhuǎn)電極霧化法等。以上這些方法得到的金屬粉末的成分組成受限于原材料的成分組成,組成成分較為單一,而且不同金屬粉末之間的混合不均勻。然而,在金屬粉末熔覆加工時,通常需要將不同種類的金屬粉末進(jìn)行混合復(fù)配,再進(jìn)行熔覆加工得到所需熔覆層產(chǎn)品,如果只能通過物理的方式例如攪拌進(jìn)行混合,難以保證不同種類金屬粉末材料成分的均勻性,而且,通過傳統(tǒng)攪拌方法混合的金屬粉末原材料,在熔覆加工時容易產(chǎn)生材料偏析,這將直接影響熔覆加工質(zhì)量,從而影響熔覆層產(chǎn)品的均一性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于此,本發(fā)明主要提供一種自熔性硬質(zhì)合金球形粉末及其制備方法,解決在通過熔覆加工制備熔覆層產(chǎn)品時,原材料合金金屬粉末混合不均勻,容易出現(xiàn)材料偏析,制備得到的熔覆層產(chǎn)品成分不均等技術(shù)問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法,包括以下步驟:
3、s10、將硬質(zhì)相材料、粘結(jié)相材料、助熔劑材料混合球磨,然后進(jìn)行燒結(jié)得到自熔性硬質(zhì)合金坯料;
4、s20、使所述自熔性硬質(zhì)合金坯料連接脈沖電源正極,石墨電極連接脈沖電源負(fù)極,在所述脈沖電源正極和脈沖電源負(fù)極之間施加電流形成電弧放電,在所述自熔性硬質(zhì)合金坯料的表面形成熔融坑;
5、s30、在所述脈沖電源正極和脈沖電源負(fù)極之間引入高壓流體,使所述高壓流體沖過所述熔融坑,促使所述熔融坑爆炸產(chǎn)生小液滴,所述小液滴經(jīng)過冷卻得到初級自熔性硬質(zhì)合金球形粉末;
6、s40、所述初級自熔性硬質(zhì)合金球形粉末經(jīng)過還原、篩分得到自熔性硬質(zhì)合金球形粉末。
7、在本發(fā)明的一些實施例中,所述硬質(zhì)相材料包括wc、crc、tic、sic、al2o3、zro、aln、tin、tan、bn、p3n5、si3n4、znb中的至少一種;
8、所述粘結(jié)相材料包括co、ni、fe、cu、mo中的至少一種;
9、所述助熔劑材料包括b和si。
10、在本發(fā)明的一些實施例中,以所述硬質(zhì)相材料、粘結(jié)相材料、助熔劑材料總質(zhì)量100%為基準(zhǔn),所述硬質(zhì)相材料的重量百分比大于等于50%;和/或,所述助熔劑材料的重量百分比小于等于5%。
11、在本發(fā)明的一些實施例中,所述高壓流體包括高壓水流和/或高壓氣體。
12、在本發(fā)明的一些實施例中,所述高壓流體為高壓氣體,所述高壓氣體包括高壓空氣、高壓氮氣、高壓氬氣和/或高壓氦氣。
13、在本發(fā)明的一些實施例中,所述燒結(jié)的溫度為1400℃~1500℃;所述燒結(jié)的時間大于等于6h。
14、在本發(fā)明的一些實施例中,在所述步驟s20中,施加的電流在300a以上。
15、在本發(fā)明的一些實施例中,在所述步驟s40中,所述初級自熔性硬質(zhì)合金球形粉末在氫氣氣氛中進(jìn)行還原處理。
16、在本發(fā)明的一些實施例中,所述篩分的方式包括超聲振動篩分處理或氣流分級篩分處理。
17、本發(fā)明還提供一種如上所述自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法制備得到的自熔性硬質(zhì)合金球形粉末。
18、本發(fā)明所能實現(xiàn)的有益效果:
19、本發(fā)明將硬質(zhì)相材料、粘結(jié)相材料和助熔劑材料復(fù)配,經(jīng)過充分球磨混合并燒結(jié)得到自熔性硬質(zhì)合金坯料,將該自熔性硬質(zhì)合金坯料作為熔覆加工中的原材料,進(jìn)行熔覆處理,因為自熔性硬質(zhì)合金坯料是按照一定的重量比例將不同種類的金屬粉末提前混合,所以,可以根據(jù)熔覆層產(chǎn)品成分需求,在制備自熔性硬質(zhì)金屬球形粉末階段就進(jìn)行定制化配比,再進(jìn)行球磨的物理混合,燒結(jié)過程的化學(xué)混合,最后經(jīng)過電弧微爆處理,易于得到成分均勻、球形度高、成本更低且表面氧化物較少的自熔性硬質(zhì)合金球形粉末,將該自熔性硬質(zhì)合金球形粉末應(yīng)用于熔覆加工,不易出現(xiàn)材料偏析,可以制備得到成分均一的熔覆層產(chǎn)品。
1.一種自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法,其特征在于,所述硬質(zhì)相材料包括wc、crc、tic、sic、al2o3、zro、aln、tin、tan、bn、p3n5、si3n4、znb中的至少一種;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法,其特征在于,以所述硬質(zhì)相材料、粘結(jié)相材料、助熔劑材料總質(zhì)量100%為基準(zhǔn),所述硬質(zhì)相材料的重量百分比大于等于50%;和/或,所述助熔劑材料的重量百分比小于等于5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法,其特征在于,所述燒結(jié)的溫度為1400℃~1500℃;和/或,所述燒結(jié)的時間大于等于6h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法,其特征在于,在所述步驟s20中,施加的電流在300a以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法,其特征在于,所述高壓流體包括高壓水流和/或高壓氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法,其特征在于,所述高壓流體為高壓氣體,所述高壓氣體包括高壓空氣、高壓氮氣、高壓氬氣和/或高壓氦氣。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法,其特征在于,在所述步驟s40中,所述初級自熔性硬質(zhì)合金球形粉末在氫氣氣氛中進(jìn)行還原處理;和/或,所述篩分的方式包括超聲振動篩分處理或氣流分級篩分處理。
9.一種權(quán)利要求1至8任一所述自熔性硬質(zhì)合金球形粉末的制備方法制備得到的自熔性硬質(zhì)合金球形粉末。
10.一種權(quán)利要求9所述自熔性硬質(zhì)合金球形粉末在熔覆加工領(lǐng)域中的應(yīng)用。