[發明專利]一種硬質合金用稀土添加劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210014791.4
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN102528017A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 葉金文;劉穎;朱剛
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/04;B22F9/08;C22C29/00
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵;馬新民

1.一種硬質合金用稀土添加劑，其特征在于該稀土添加劑是一種稀土-粘結相合金粉末，粒度小于10微米，其原料的組分及各組分的重量百分數為：粘結相原料60～99％，稀土1～40％，所述粘結相原料由Co、Mn和M組成，M為Ni、Fe、Cr、V、Cu、Al中的至少一種。

2.根據權利要求1所述硬質合金用稀土添加劑，其特征在于Co、Mn、M的重量百分數如下：

Co????21～80％

Mn????0.1～12％

M?????8～74％。

3.根據權利要求1或2所述硬質合金用稀土添加劑，其特征在于所述稀土為Ce、La、Sm、Pr、Nd、Y、Er、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Lu、Pm中的至少一種。

4.根據權利要求1或2所述硬質合金用稀土添加劑，其特征在于稀土在該稀土添加劑中的存在形式為稀土-氫化物、含氫稀土-粘結相合金、稀土-粘結相合金中的至少一種。

5.一種硬質合金用稀土添加劑的制備方法，其特征在于工藝步驟如下：

(1)按照權利要求1至4中任一權利要求所述粘結相原料和稀土及其重量百分數配料；

(2)將計量好的粘結相原料和稀土在真空熔煉爐中熔煉，澆鑄成稀土-粘結相合金鑄錠；

(3)將步驟(2)制備的稀土-粘結相合金鑄錠粗破碎，形成小于20mm的合金塊料，然后將所述合金塊料在真空條件下進行均勻化退火，或在電弧重熔快淬爐中快淬形成稀土-粘結相合金薄帶；

(4)將步驟(3)均勻化退火后的稀土-粘結相合金塊料，或將步驟(3)快淬形成的稀土-粘結相合金薄帶進行吸氫處理；

(5)將步驟(4)吸氫處理的產物在氬氣保護下進行球磨破碎，即得到粒度小于10微米的硬質合金用稀土添加劑。

6.根據權利要求5所述硬質合金用稀土添加劑的制備方法，其特征在于所述真空熔煉爐為真空感應熔煉爐、真空磁懸浮熔煉爐、真空電阻爐中的一種，熔煉的加料方式為：粘結相原料與稀土一起加熱熔融混合，或粘結相原料熔融成液體后再加入稀土熔融混合。

7.根據權利要求5或6所述硬質合金用稀土添加劑的制備方法，其特征在于合金塊料均勻化退火時，真空度控制在1×10^-1Pa～1×10^-3Pa，退火溫度為900～1150℃，保溫時間為10～36小時；

合金塊料在電弧重熔快淬爐中快淬時，爐內真空度控制在1×10^-1Pa～1×10^-3Pa，在氬氣保護下進行，電弧重熔快淬爐的輥輪線速度為1～40m/s。

8.根據權利要求5或6所述硬質合金用稀土添加劑的制備方法，其特征在于吸氫處理的加熱溫度為100℃～900℃，氫氣壓力為0.1Mpa～10Mpa，保溫時間為0.1小時～10小時。

9.一種硬質合金用稀土添加劑的制備方法，其特征在于工藝步驟如下：

(1)按照權利要求1至4中任一權利要求所述粘結相原料和稀土及其重量百分數配料；

(2)將計量好的粘結相原料和稀土在真空熔煉爐中熔煉，澆鑄成稀土-粘結相合金鑄錠；

(3)將步驟(2)制備的稀土-粘結相合金鑄錠粗破碎，形成小于20mm的合金塊料；

(4)將步驟(3)得到的合金塊料在真空條件下熔煉成合金熔體后進行霧化形成霧化粉末，即得到粒度小于10微米的硬質合金用稀土添加劑。

10.根據權利要求9所述硬質合金用稀土添加劑的制備方法，其特征在于所述真空熔煉爐為真空感應熔煉爐、真空磁懸浮熔煉爐、真空電阻爐中的一種，熔煉的加料方式為：粘結相原料與稀土一起加熱熔融混合，或粘結相原料熔融成液體后再加入稀土熔融混合；所述合金熔體霧化在高純氬氣保護下進行，霧化壓力為8Mpa～10Mpa。