[發(fā)明專利]一種氧化鋁彌散預(yù)合金粉的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410447051.9
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104148661A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭殿月;王騰吉;何南兵;谷斌
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北鄂信鉆石科技股份有限公司
• 主分類號: B22F9/22
• 分類號: B22F9/22;B22F9/08;B22F1/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金剛石胎體材料領(lǐng)域，具體涉及一種氧化鋁彌散預(yù)合金粉的制備方法，適用于金剛石工具行業(yè)。

背景技術(shù)

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，這些元素通過機械手段或者其他手段已經(jīng)完全融合。一種氧化鋁彌散預(yù)合金粉制備過程中，Al2O3均勻彌散到預(yù)合金粉末中，對預(yù)合金粉強度，硬度等方面進行強化處理，一方面增加胎體的強度，硬度，另一方面彌散復(fù)合對胎體的綜合性能有較大的提升。現(xiàn)階段Al2O3彌散預(yù)合金粉的制備主要是采用化學(xué)法生產(chǎn)進行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供了一種氧化鋁彌散預(yù)合金粉的制備方法，方法易行，操作簡便，以水霧化一種氧化鋁彌散預(yù)合金粉為基礎(chǔ)，通過還原過程中高溫擴散、蒸發(fā)凝聚原理，生產(chǎn)出含氧化鋁的彌散預(yù)合金粉，其具有耐磨性好、鋒利度高等優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施：

一種氧化鋁彌散預(yù)合金粉的制備方法，其步驟為：

步驟1、配置原料：

步驟2、對上述配制的金屬進行熔煉水霧化制粉處理，壓力30～70mpa，水流量為50～80(l/min)得到預(yù)合金粉末前驅(qū)體；

步驟3、對步驟2處理后的粉末進行烘干，烘干溫度控制在150～200℃，烘干時間為2～4h；

步驟4、烘干后的粉末進行氧化處理，采用馬弗爐，把粉末裝盤裝入，進行靜態(tài)氧化，氧化時間為1h～2h，氧化溫度控制在300～600℃，

步驟5、利用還原爐對混合后的粉末做還原處理，還原溫度為400～800℃，氫氣流量控制在20m³/h～30m³/h，還原時間不低于2h；

步驟6、采用200目篩網(wǎng)進行篩分，得到氧化鋁彌散預(yù)合金粉。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：

1)生產(chǎn)周期短；生產(chǎn)成本低；

2)胎體強度強度高、耐磨性高；

3)粉末粒度可控。

具體實施方式

為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，一種氧化鋁彌散預(yù)合金粉的制備方法，其步驟為：

實施例1：

步驟1、水霧化制備預(yù)合金粉，合金粉中元素含量：

步驟2、利用步驟1中的原料，采用熔煉水霧化制粉成套設(shè)備(可選用邯鄲蘭德霧化制粉設(shè)備有限公司生產(chǎn)的)制備一種氧化鋁彌散預(yù)合金粉前驅(qū)體；熔煉水霧化制粉中，壓力50mpa，水流60(l/min)。

步驟3、利用雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥器(可選用SZG系列)對預(yù)合金粉進行烘干處理，烘干溫度為150℃，烘干時間為2h。

步驟4、采用馬弗爐，把粉末裝盤裝入，進行靜態(tài)氧化，氧化溫度為400℃，氧化時間為2h。

步驟5、利用還原爐(可選用RDTQ-20-8型號的還原爐)對粉末做還原處理，還原溫度為670℃，氫氣流量為20m³/h，還原時間為2.5h；

步驟6、采用200目的三次元振動篩(可選用新鄉(xiāng)市先鋒振動機械有限公司的XF三次元振動篩)篩分去除大顆粒，得到符合需求的預(yù)合金粉。

200kg產(chǎn)品，從投料到產(chǎn)品制備出來，其總周期為15h。

實施案例1制備粉末與不含氧化鋁彌散粉末進行對比檢測如下：

利用磨耗實驗進行測量胎體的磨損度，具體方式是采用長江精工生產(chǎn)熱壓機,35mpa的壓力，820℃燒結(jié)溫度,采用石墨模具，壓制燒結(jié)1min，制備10mm高，直徑為10mm的圓柱體，放入用細Fe絲編制的間隙為1mm²的原型旋轉(zhuǎn)桶內(nèi)(長92mm，直徑為95mm)，以1200r/min的速度轉(zhuǎn)動15min，以重量的損失作為強度指標(biāo)，磨損度計算方式如下：

由上表可見，耐磨性顯著提升。

金剛石工具結(jié)塊生產(chǎn)中，絕大部分硬度都采用洛氏硬度進行硬度的測試，依據(jù)GB/T230-91標(biāo)準(zhǔn)進行測試。制作成外形尺寸為55x10x10mm³的棒形復(fù)合體在石墨磨具中進行熱壓燒結(jié)1min，溫度為820℃，壓力為35mpa，測量硬度：

根據(jù)硬度檢測，硬度顯著提升，其硬度值適合金剛石工具的需求。

實施例2：

步驟1、水霧化制備預(yù)合金粉，合金粉中元素含量：