一种利用钨废料制备碳化钨耐磨涂层的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102443800A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102443800A(43)申请公布日2012.05.09(21)申请号201010507236.6(22)申请日2010.10.13(71)申请人深圳市格林美高新技术股份有限公司地址518101广东省深圳市宝安区宝安中心区兴华路南侧荣超滨海大厦A栋20层2008号房申请人荆门市格林美新材料有限公司(72)发明人闫梨谭翠丽(74)专利代理机构广州三环专利代理有限公司44202代理人郝传鑫潘中毅(51)Int.Cl.C23C26/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种利用钨废料制备碳化钨耐磨涂层的方法(57)摘要本发明提供了一种利用钨废料制备碳化钨耐磨涂层的方法。本发明利用钨废料作为原料制得氧化钨粉末，加入有机溶剂中混合均匀，过滤去除反应剩余物，制得浅黄色氧化钨溶胶，加热并搅拌蒸发，浓缩后制得氧化钨凝胶，用提拉涂膜法在硬质合金表面提拉成膜，制得氧化钨涂层，干燥、冷却，制得镀覆有氧化钨纳米膜的硬质合金，置于通入还原性气体的还原炉中碳化，制得镀覆在硬质合金表面的碳化钨耐磨涂层。本发明大大降低了生产成本，在获得较好经济效益的同时也促进了钨废料的循环利用。本发明采用溶胶凝胶技术制备的碳化钨纳米膜具有密度高、均匀性强、耐磨性强、处理温度低、反应条件易于控制等优点。CN102438ACCNN110244380002443817A权利要求书1/1页1.一种利用钨废料制备碳化钨耐磨涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取钨废料置于电解液中经电溶分解得到碳化钨粒料，进行磁选，随后进行脱碳、碱溶、加氨和煅烧制得氧化钨粉末；(2)取所述氧化钨粉末加入乙醇、乙酸和丙酮中的一种或几种混合均匀，过滤去除反应剩余物，制得浅黄色氧化钨溶胶；(3)取所述氧化钨溶胶加热并搅拌蒸发，浓缩后制得氧化钨凝胶；(4)取硬质合金浸渍在所述氧化钨凝胶中，用提拉涂膜法在所述硬质合金表面提拉成膜，制得氧化钨涂层；(5)取所述氧化钨涂层和所述硬质合金干燥、冷却，制得镀覆有氧化钨纳米膜的硬质合金；(6)取所述镀覆有氧化钨纳米膜的硬质合金置于通入还原性气体的还原炉中碳化，制得镀覆在硬质合金表面的碳化钨耐磨涂层。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述脱碳步骤在窑炉中进行，窑炉温度控制在500～1600℃，脱碳步骤中保持空气流通或通入0.5～1.0atm的氧气。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述碱溶步骤是加入质量浓度为30％～50％的氢氧化钠溶液，并在130～180℃液温下搅拌、浸泡，得到粗钨酸钠溶液，同时沉淀分离去除二价钴离子、镍离子、铁离子和锰离子等杂质离子。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述加氨步骤是加入氨水搅拌，然后进行蒸发、浓缩，得到高纯度的仲钨酸铵结晶。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述煅烧步骤是将仲钨酸铵结晶进行煅烧得到氧化钨粉末，其中煅烧温度为650～750℃。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述有机溶剂选用无水乙醇和乙酸，按0.1～5kg所述氧化钨粉末加入1.5～2.5L所述无水乙醇和0.5～1.0L乙酸混合均匀。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中所述提拉涂膜的速度为50～200mm/分钟。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中所述还原性气体为H2与C2H2的混合气体，或者H2与CH4的混合气体。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中所述碳化是将碳化温度升至750～1200℃，并保温数个小时。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中所述碳化温度为950～1200℃，保温3～5h。2CCNN110244380002443817A说明书1/4页一种利用钨废料制备碳化钨耐磨涂层的方法技术领域[0001]本发明涉及对金属废料的处理，尤其涉及一种利用钨废料制备碳化钨耐磨涂层的方法。背景技术[0002]硬质合金被广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。[0003]涂层技术的发展是干式切削加工得以推广应用的重要条件之一。为了提高表面的耐磨性能，常加入碳化钨耐磨相。[0004]碳化钨(WC)为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，是一种重要的硬质合金材料。其中，占绝大比例的钨又起到了决定性的作用：钨本身的硬度高，延性强，常温下不受空气的侵蚀，熔点高达3410℃左右，成为最难熔的金属。因为钨具有这些特点，因此