[發明專利]一種用機械合金化制造CrW合金粉末的方法

無效

• 申請號: 200710018746.5
• 申請日: 2007-09-26
• 公開（公告）號: CN101125367A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 肖鵬;范志康;梁淑華
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B22F9/04
• 分類號: B22F9/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于材料制備技術領域，尤其涉及一種用機械合金化來制造CrW合金粉末的方法。

背景技術

CrW固溶體合金粉末能夠應用于粉末冶金行業。特別是在制造觸頭材料的時候，用來代替W粉或Cr粉，制備CuWCr復合材料。

由于在常溫下，鉻在鎢中的固溶度很低，隨著溫度的升高，其固溶度顯著增大，通常情況下，制備鎢鉻合金都要在接近鉻的熔點高溫下進行。而這兩種金屬的熔點都很高，在現有的設備條件下完全合金化十分困難。另一方面，在粉末高溫合金化的過程中，粉末之間會互相粘結，無法分散形成粉末。因此，采用高溫燒結的方法制造鎢鉻合金粉末是不可能的。目前尚無專門針對制備CrW合金粉末的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種用機械合金化來制造CrW合金粉末的方法，通過該方法可以制備得到CrW合金粉末，并且得到的CrW合金粉末固溶度高、易于分散。

本發明所采用的技術方案是，一種用機械合金化制造CrW合金粉末的方法，該方法按以下步驟進行，

a.將鎢粉、鉻粉按所需比例配制，放入球磨罐中；

b.在球磨罐中，按鎢粉、鉻粉總質量的2～5％添加過程控制劑，按鎢粉、鉻粉總質量的50倍～100倍加入磨球，所述的過程控制劑為易揮發性有機溶劑；

c.在球磨罐中充入保護氣體或抽真空，打開球磨罐的循環冷卻水，開始球磨，球磨時間為60～100小時，直至形成完全固溶體，球磨結束，靜置，待球料充分冷卻后取出粉末，即成。

本發明的特點還在于，

其中的過程控制劑為無水乙醇或丙酮。

其中的磨球為不同大小及比例的硬質合金球、瑪瑙球、不銹鋼球中的一種或幾種。

球磨罐是尼龍或不銹鋼材質。

球磨罐中充入的保護氣體為氮氣或氬氣。

球磨過程中，球磨罐外壁始終采用循環水冷卻。

本發明采用高球料比的機械合金化法，使鉻在常溫下完全溶入鎢顆粒中，形成過飽和固溶體合金粉末。該方法得到的CrW合金粉末具有固溶度高、晶粒細小、成份均勻、易于分散的優點，制造工藝簡單，適用成分范圍廣，易于控制。

附圖說明

圖1中，a是用本發明的方法制備得到的含Cr9％WCr合金粉末形貌照片，b是該合金粉末的XRD分析結果曲線圖；

圖2中，a是用本發明的方法制備得到的含Cr20％WCr合金粉末形貌照片，b是該合金粉末的XRD分析結果曲線圖；

圖3中，a是用本發明的方法制備得到的含Cr12.5％WCr合金粉末形貌照片，b是該合金粉末的XRD分析結果曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

本發明采用機械合金化來制造CrW合金粉末的方法，其具體步驟為：

按照所需材料的比例配置鉻粉、鎢粉，放入球磨罐中，再加入占鎢粉、鉻粉總質量2～5％的過程控制劑、占鎢粉、鉻粉總質量50倍～100倍的磨球，過程控制劑可以選擇易揮發性有機溶劑中的一種或幾種組合；在球磨罐中充入氮氣或氬氣等惰性氣體或抽真空，打開球磨罐的循環冷卻水，開始球磨，球磨60～100小時，直至形成完全固溶體，球磨結束，靜置，待球料充分冷卻后取出粉末，即成。

過程控制劑常選用無水乙醇或丙酮，磨球可以選擇不同大小及比例的硬質合金球、瑪瑙球、不銹鋼球中的一種或幾種，球磨罐選用尼龍或不銹鋼材質，并在球磨過程中，始終采用循環水冷卻。

本發明利用高能球磨的優點，采用機械合金化法制備不同Cr含量的CrW合金粉末，該方法制備的CrW合金粉末晶粒細小、成份均勻，固溶度高，易于分散。

實施例1

將鎢粉91％、鉻粉9％配好后，放入水平放置的尼龍球磨罐中；在球磨罐中按鎢粉、鉻粉總質量的2％添加無水乙醇、按鎢粉、鉻粉總質量的50倍添加硬質合金磨球；用氮氣將球磨罐中的空氣排除，并將球磨罐中密封，打開球磨罐的循環冷卻水，球磨100小時；球磨結束，靜置冷卻后取出粉料。合金粉末形貌及其X射線衍射XRD分析結果如圖1。從圖中可以看出，原粉末顆粒的形貌發生了很大的變化，顆粒形狀變成不規則的扁平狀，顆粒細小分散。從衍射分析結果知道，鉻已經完全溶入到鎢中，形成鎢鉻合金粉末。

實施例2