[發(fā)明專利]一種硬度高的鎢鉭錸合金的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910026643.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN109487103B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜山;陳巧旺;姜中濤;鄧瑩;伍太賓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶文理學(xué)院
• 主分類號(hào): C22C1/04
• 分類號(hào): C22C1/04;C22F1/18;B22F1/00;B22F3/105;B22F9/04
• 代理公司: 50229 重慶晶智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 李靖

一種硬度高的鎢鉭錸合金的制備方法包括球磨處理、激光燒結(jié)、二次燒結(jié)、試樣后處理之外還需進(jìn)行脫氧處理步驟，其中脫氧處理是將球磨處理后的粉末置于真空手套箱中，溫度設(shè)定至80~90℃，通入氬氣，保持氬氣壓強(qiáng)為0.100Mpa~0.105Mpa，保持時(shí)間2~2.5小時(shí)處理。本發(fā)明可一次成型制得小零件，不會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，且終產(chǎn)品表面均勻，不會(huì)出現(xiàn)凹坑、氣孔等不良產(chǎn)品，也不會(huì)出現(xiàn)疏松塊，材質(zhì)均勻、結(jié)構(gòu)致密、較大應(yīng)力也不會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，產(chǎn)品致密度好，大于99%，產(chǎn)品硬度高，可達(dá)870.7，韌性好，熔點(diǎn)高達(dá)3450℃以上，制備工藝簡(jiǎn)單可行，節(jié)能環(huán)保，可直接制備簡(jiǎn)單形狀的零部件，產(chǎn)品晶粒平均粒徑為3.4μm，晶粒尺寸分布均勻，接近等軸晶，密度均勻，平均密度為19.2g/cm³。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硬度高的合金的制備方法，具體涉及一種硬度高的鎢鉭錸合金的制備方法。

背景技術(shù)

鎢的碳化物具有高的硬度、耐磨性和難熔性。這些合金含有85％—95％的碳化鎢和5％—14％的鈷，鈷是作為粘結(jié)劑金屬，它使合金具有必要的強(qiáng)度。主要用于加工鋼的某些合金中，還含有鈦、鉭和鈮的碳化物。所有這些合金都是用粉末冶金法制造的。當(dāng)加熱到1000—1100℃時(shí)，它們?nèi)跃哂懈叩挠捕群湍湍バ浴Ｓ操|(zhì)合金刀具的切削速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了最好的工具鋼刀具的切削速度。硬質(zhì)合金主要用于切削工具、礦山工具和拉絲模等。

金屬鎢及其合金是廣泛用于燈絲、高溫?zé)犭娕嫉确矫娴闹匾y熔合金材料，金屬鎢是目前發(fā)現(xiàn)熔點(diǎn)最高的金屬材料，其熔點(diǎn)達(dá)到3410℃，但金屬鎢本身韌性、抗震性差，無法滿足如汽車、振動(dòng)設(shè)備等振動(dòng)場(chǎng)所的需求，錸和鉭分別是熔點(diǎn)第二和第四高的金屬，其熔點(diǎn)分別達(dá)到3180℃和2996℃，這兩種金屬不僅熔點(diǎn)高，韌性和抗震性也明顯優(yōu)于鎢，但鎢-鉭-錸合金的燒結(jié)卻非常苦難，一般來講制備鎢-鉭-錸合金的原材料為粉體，經(jīng)過混料、蜜煉、壓力成形、催化脫脂或溶劑脫脂、垂熔燒結(jié)等多道工序制成，制備過程非常復(fù)雜，能耗高、對(duì)環(huán)境有污染。另一方面，現(xiàn)有方法不適合一次制得較小零件，需先制得較大棒材，經(jīng)過鍛壓開坯、機(jī)加工等工序方能制得最終零部件，終產(chǎn)品晶粒均勻性較差，硬度不夠理想。如王華森等研究的鎢塊體燒結(jié)尺寸分別為52×27×65mm³和96×30×660mm³,重量分別為14千克和33千克，其燒結(jié)功率需要600kW。北京有色金屬研究總院的李全旺等研制的垂熔燒結(jié)方法要求鎢棒尺寸為其燒結(jié)功率為100kW。可見傳統(tǒng)垂熔燒結(jié)法生產(chǎn)鎢及其合金需要樣品尺寸大，能耗高。

目前鎢鉭錸合金的制備方法主要存在制備過程復(fù)雜，能耗高，對(duì)環(huán)境污染較大，無法一次制得較小零件，制備過程易出現(xiàn)團(tuán)聚，也易收縮厲害出現(xiàn)凹坑狀，應(yīng)力太大易出現(xiàn)開裂，終產(chǎn)品容易產(chǎn)生氣孔，還易形成疏松塊，鎢容易被氧化而致密性不好，成分不均勻，影響力學(xué)性能等技術(shù)問題亟需解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種硬度高的鎢鉭錸合金的制備方法。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種硬度高的鎢鉭錸合金的制備方法，它包括原料球磨處理、激光燒結(jié)、二次燒結(jié)、試樣后處理，其特征在于，在原料球磨處理之后，激光燒結(jié)之前，還需進(jìn)行脫氧處理步驟，所述脫氧處理步驟是將球磨處理后的粉末置于真空手套箱中，溫度設(shè)定至80～90℃，通入氬氣，保持氬氣壓強(qiáng)為0.100Mpa～0.105Mpa，保持時(shí)間2～2.5小時(shí)，處理結(jié)束，密閉備用。

一種硬度高的鎢鉭錸合金的制備方法，它包括原料球磨處理、激光燒結(jié)、二次燒結(jié)、試樣后處理，其特征在于，所述原料球磨處理是將鎢粉、鉭粉、錸粉置于球磨機(jī)中，再加入無水乙醇作為過程控制制劑，進(jìn)行球磨24～28小時(shí)，球磨結(jié)束再用無水乙醇進(jìn)行清洗2次，清洗結(jié)束，置于離心機(jī)中進(jìn)行分離，離心結(jié)束收集粉末置于真空干燥箱中，設(shè)置干燥溫度為60～70℃，干燥8～12小時(shí)，干燥結(jié)束后置于瑪瑙研缽研磨28～32min，研磨結(jié)束，置于干燥瓶中，備用。