[發明專利]一種抗腐蝕硬質合金用鈷粉的制備方法

有效

• 申請號: 201910058246.7
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109622988B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 何愛山
• 申請（專利權）人: 宇辰新能源材料科技無錫有限公司
• 主分類號: B22F9/26
• 分類號: B22F9/26;C22C29/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明公開了一種抗腐蝕硬質合金用鈷粉的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：(1)配制鈷和貴金屬的混合鹽溶液；(2)將分散劑加入混合鹽溶液中，混合均勻；(3)配沉淀劑溶液；(4)將混合鹽溶液與沉淀劑溶液用并流加料法加入反應釜中，通過共沉淀反應使鈷和貴金屬從溶液中沉淀出來；(5)共沉淀物經過濾、洗滌、干燥得復合堿式碳酸鈷粉末；(6)將所述復合堿式碳酸鈷粉末經過還原，制得所述抗腐蝕硬質合金用鈷粉。本發明在鈷粉中均勻添加具有很高的耐腐蝕性的貴金屬，在硬質合金制品中以固溶體形式存在于金屬鈷中，彌散強化粘結相顯微結構，從而提高硬質合金抗腐蝕性能。

技術領域

本發明涉及金屬材料技術領域，尤其是涉及一種抗腐蝕硬質合金用鈷粉的制備方法。

背景技術

隨著我國經濟的逐漸企穩，預計鈷的消費年均增速也將穩中有升。目前，我國鈷粉的年消費量為4000噸左右，需求量主要來自硬質合金行業，到2020年，該行業的鈷粉消費量將達到3500噸左右。

硬質合金是以難熔金屬碳化物(WC、TiC等)為基體，以鐵族金屬(Co、Fe、Ni)作粘結劑，用粉末冶金方法制造的合金制品。目前硬質合金產品主要是以碳化鎢為基體、鈷為粘結劑。WC-Co硬質合金因為特殊的耐磨蝕、高硬度、優良的斷裂韌性和抗彎強度而在切削工具、地質礦山工具、模具、耐磨零件、耐高壓高溫用腔體等領域得以廣泛應用。

在石油、化工、礦山、冶金、水利、電力、食品、醫療、金屬切削等行業中,其機械零部件經常與腐蝕性介質如酸、堿、鹽、海水等接觸,甚至有時在高溫高壓以及沖刷等苛刻條件下工作,由于所使用材料存在耐磨、抗腐蝕性差等問題,從而導致部件失效或設備報廢,對生產造成極大損失。隨著硬質合金應用范圍的不斷擴大,需要解決一個新的問題,即如何改善硬質合金的抗腐蝕性能。傳統的硬質合金都是采用Co作為粘結金屬,因為以Co為粘結金屬的硬質合金燒結性能好、強度高,但抗氧化性能和抗腐蝕性能差。因此，需要一種制備抗腐蝕硬質合金用鈷粉的方法。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明申請人提供了一種抗腐蝕硬質合金用鈷粉的制備方法。本發明在鈷粉中均勻添加具有很高的耐腐蝕性的貴金屬，在硬質合金制品中以固溶體形式存在于金屬鈷中，彌散強化粘結相顯微結構，從而提高硬質合金抗腐蝕性能。

本發明的技術方案如下：

一種抗腐蝕硬質合金用鈷粉的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將可溶性鈷鹽、可溶性貴金屬鹽溶于蒸餾水中配制成鈷和貴金屬的混合鹽溶液；

(2)將分散劑加入步驟(1)所述混合鹽溶液中，混合均勻；

(3)將銨鹽與氨水加入蒸餾水，配成沉淀劑溶液；

(4)將步驟(2)制得的混合鹽溶液與步驟(3)所述沉淀劑溶液用并流加料法加入反應釜中，通過共沉淀反應使鈷和貴金屬從溶液中沉淀出來；

(5)將步驟(4)的共沉淀物經過濾、洗滌、干燥得復合堿式碳酸鈷粉末；

(6)將所述復合堿式碳酸鈷粉末在400～500℃、分解氨氣氛中進行還原，還原時間為4～6h，制得復合貴金屬的鈷粉，即所述抗腐蝕硬質合金用鈷粉。

步驟(1)中所述可溶性鈷鹽為氯化鈷、硝酸鈷、乙酸鈷中的一種或多種；所述可溶性貴金屬鹽為四氯化鉑、三氯化銥、三氯化金、三氯化釕、三氯化銠、二氯化鈀中的一種或多種；所述混合鹽溶液的濃度為60～150g/L；所述貴金屬鹽占鈷鹽質量的0.01～0.8％。

步驟(2)中所述分散劑為甲醇、乙醇、丙酮、乙二醇、丁醇、丙醇、己烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化銨、聚丙烯酸、油酸、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一種或多種；所述分散劑用量為可溶性鈷鹽重量的0.05～20％。