一种超细预合金粉的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103817340103817340A(43)申请公布日2014.05.28(21)申请号201310723092.1(22)申请日2014.03.13(71)申请人抚顺龙诚新科技材料有限公司地址113308辽宁省抚顺市清原满族自治县南山城镇南山城村(72)发明人景高年仲广州(74)专利代理机构沈阳杰克知识产权代理有限公司21207代理人李宇彤(51)Int.Cl.B22F9/22(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种超细预合金粉的制备方法(57)摘要本发明属于粉末冶金粉体制造领域，特别涉及在氢还原生产线上直接钝化微细金属粉末的方法。该方法包括如下具体措施：A.在普通管式氢还原炉冷却段后续接钝化段，钝化段无加热或冷却装置，长度为还原段长度的1/2~4/5；B.钝化段开有三个钝化气进气口，分别位于钝化段的最前部、1/4处及3/5处；C.钝化气为空气或氧气，在生产过程中按还原气流量的0.1%～1%通入三个钝化气进气口；D.钝化段尾部开有带阀门的放散口，调节放散气流量为还原气流量的1/5～1/3；E.钝化段尾部接自动出料盒，倾斜角60度。本发明与现有技术相比具有投资小、成本低、适用性广、生产过程简单、适于大批量生产的优点。CN103817340ACN103874ACN103817340A权利要求书1/1页1.一种超细预合金粉的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下具体步骤：A、将纯净氧化铁、氧化亚镍等金属氧化物按比例放入高能球磨机中进行球磨，直至氧化物粒度达到≤3微米；B、将球磨后的粉末在管式炉内进行氢还原，还原气体为H2或氨分解气、还原温度为400~600℃、还原时间为100~200min；C、对还原好的合金粉进行钝化处理；D、粉碎，出炉后的粉体有轻微粘接，用普通粉碎机打散即可；E、筛分；F、成品包装。2.根据权利要求1所述的超细预合金粉的制备方法，其特征在于：钝化在管式炉内在线进行：先在管式炉冷却段将预合金粉温度降至室温，然后在钝化段通入微量钝化气使超细预合金粉表面形成一层保护性氧化膜，从而达到钝化效果，在整个冷却和钝化过程中还原气体不间断，钝化气为空气或O2。2CN103817340A说明书1/3页一种超细预合金粉的制备方法技术领域[0001]本发明属于粉末冶金粉体制造领域，特别涉及一种超细预合金粉的制备方法。背景技术[0002]超细预合金粉是一种颗粒直径在10µm以下，由两种或两种以上元素组成的，在粉末的制造过程中发生合金化，并且所有的颗粒保持与标称含量一致的组分的金属粉末。超细预合金粉具有活性高、组织均匀、熔点低、易烧结等优点，已受到粉末冶金行业的高度重视，并在金刚石工具制造领域广泛使用。超细铁镍粉、铁镍铜粉、铁钴铜粉由于对金刚石具有良好的润湿和粘结性能，被用于制造金刚石工具胎体材料；超细FeNi30合金粉用作合成金刚石的触媒时，具有单产高、材料消耗少、合成的晶体质量好等优点。[0003]目前，用于制造超细预合金粉末的方法虽然报道的很多，但能够用于工业化制备的主要有共沉淀法和雾化法及机械合金化法三种。[0004]共沉淀法是在含有两种或多种金属离子的溶液中加入沉淀剂，使各种金属离子同时沉淀而获得成分均匀的沉淀物，再经热分解、还原、破碎、筛分等工序得到合金粉末的方法。该方法制取的合金粉具有粒度细、粒度分布范围窄、成分均匀、纯度高、烧结活性高等优点，但最大的不足是工艺太复杂、加工成本高。[0005]雾化法是采用高压射流击碎熔融金属进而冷却成粉末颗粒的方法。该方法虽然流程短、制取的合金粉成分均匀，但要获得超细粉末对设备的要求很高、能耗巨大、加工成本较高。[0006]机械合金化法通常也称为高能球磨法，是在保护气氛下，两种或两种以上的金属粉末在球磨机内被反复的挤压、冷焊及粉碎，在固态下实现合金化，从而制得超细预合金粉。该方法过程简单，但时间长、生产效率极低，且反复的挤压使粉末内部产生很大的内应力，影响粉末的压制性能和烧结性能。发明内容[0007]本发明提供一种设备投资小、成本低、能耗低、生产过程操作简单、效率高、适用于大批量生产的一种超细预合金粉的制备方法。[0008]为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：金属氧化物属于脆性物质，而金属粉末属于塑性物质，因此金属氧化物更容易破碎到微米级或亚微米级。在金属氧化物细化过程中，机械能部分转化为氧化物粉体的表面能、晶界能以及晶格畸变能等，这不仅有利于不同金属氧化物之间物质的交换和复合，而且使金属氧化物的还原温度大幅降低。以氧化铁为例，正常的氢气还原温度在900℃以上，而当球磨至粒度＜3微米时，还原温度可降低到380℃。正因充分