[發明專利]一種高純低氧金屬鉻粉的制備方法

有效

• 申請號: 202011005198.4
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN111922351B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 聶紅鋒;閆利平;孫剛剛;王文斌;梁建斌;梁鵬帥;宋新華;馮亞紅;朱金澤;翟榮榮
• 申請（專利權）人: 西安斯瑞先進銅合金科技有限公司
• 主分類號: B22F9/04
• 分類號: B22F9/04;B22F1/00;B22F3/02;B22F3/10
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 潘衛鋒

本發明公開了一種高純低氧金屬鉻粉的制備方法，屬于金屬材料加工技術領域，包括以下步驟：S1鉻粉原料制備：采用低溫研磨破碎法對金屬鉻制粉，得到鉻粉原料；S2混粉：將步驟S1鉻粉原料篩分后添加石墨粉，得到混合物料；S3壓制：將步驟S2所述混合物料利用模壓成型壓制成鉻坯，再將所述鉻坯放入低溫等離子體裝置中脫氧預處理；S4燒結：將步驟S3所述脫氧預處理后的鉻坯裝入真空燒結爐內進行燒結脫氣除氧，得到鉻塊；S5鉻粉成品制備：將步驟S4鉻塊采用低溫研磨破碎法制粉，得到高純低氧金屬鉻粉。總之，本發明制備的金屬鉻粉具有氧含量低，成本低，可實現大批量生產等優點。

技術領域

本發明屬于金屬材料加工技術領域，具體涉及一種高純低氧金屬鉻粉的制備方法。

背景技術

鉻是重要的合金元素，由于鉻具有質硬而脆，耐腐蝕等優良特性，因此被廣泛應用于冶金、化工、鑄鐵、耐火及高精端科技等領域。

金屬鉻粉廣泛應用于銅鉻觸頭、真空濺射鍍膜靶材、高溫合金材料、3D打印材料、高性能焊接材料及含鉻粉末冶金制品等。

目前，金屬鉻主要生產方法有鋁熱還原法和電解法。

鋁熱還原法，即由鉻鐵礦獲得氧化鉻，再用鋁還原劑還原氧化鉻得到金屬鉻。鋁熱法制備金屬鉻的工藝流程中，不可避免的會引入硅鐵和鋁等雜質，制備金屬鉻塊中雜質含量較高。

電解法，一般用碳素鉻鐵作原料，采用鉻銨礬法電解流程制得的金屬鉻，不會混入鋁和硅等雜質且但氣體元素氧、硫含量比較高，需進一步處理。電解法由于成本較高，難以全面推廣應用。制備金屬鉻氣體元素氧、硫含量極高，且此方法成本較高。

專利號CN 103100720 A公布了《一種高純低氣鉻粉的制備方法》，將300目氧化鉻粉與高純石墨粉以質量比3-5：1的充分混勻，在壓型機中壓成約厚25mm，當量直徑約40mm的固定塊狀，通過真空碳化法將氧化鉻還原為金屬鉻，并在隨后的工序中通過真空球磨將鉻塊磨成細粉，在氫氣氣氛下將鉻粉中的氧、氮、硫等雜質氣化，達到脫除氣體雜質的目的。但是鉻粉生產過程較為復雜，成本較高。

發明內容

針對以上存在的技術問題，本發明提供一種高純低氧金屬鉻粉的制備方法。

本發明的技術方案為：一種高純低氧金屬鉻粉的制備方法，包括以下步驟：

S1鉻粉原料制備：對金屬鉻進行預處理后采用低溫研磨破碎法制粉，通入液氮作為保護介質，得到鉻粉原料；

S2混粉：將所述鉻粉原料篩分后添加石墨粉，得到混合物料；

S3壓制：將所述混合物料利用模壓成型壓制成鉻坯，再將所述鉻坯放入低溫等離子體裝置中脫氧預處理；

S4燒結：將所述脫氧預處理后的鉻坯裝入真空燒結爐內進行燒結，用于對鉻坯進行脫氣除氧，在氬氣氛圍保護條件下逐步冷卻，得到鉻塊；

S5鉻粉成品制備：將所述鉻塊采用低溫研磨破碎法制粉，通入液氮作為保護介質，得到高純低氧金屬鉻粉。

進一步地，步驟S1鉻粉原料制備中金屬鉻采用純度大于99.2%的鋁熱法金屬鉻或者純度大于99.9%的電解法金屬鉻。直接利用現有技術制備的金屬鉻進行進一步提純除雜處理，相較于采用氧化鉻還原為金屬鉻的工藝更加簡單且成本低。

進一步地，步驟S1鉻粉原料制備中金屬鉻的預處理方法為：將金屬鉻中雜質進行人工粗選，挑出鉻表面肉眼可見的夾雜和氧化物。可以降低新制鉻粉中雜質含量。

進一步地，步驟S2混粉中所述鉻粉原料的篩分粒徑為40-500目，所述石墨粉的粒徑小于2000目。石墨粉的純度大于99.9%，將鉻粉原料與石墨粉混合后燒結能夠去氧，降低鉻粉原料中氧含量。