CN1485450A - 用钨合金废料生产超细晶粒碳化钨——铁系复合粉的方法 - Google Patents

用钨合金废料生产超细晶粒碳化钨——铁系复合粉的方法 Download PDF

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郑直
羊建高
谭竹峰
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Abstract

该发明属于粉末冶金中超细晶粒碳化钨——铁系复合粉的生产方法。包括将含钨废原料破碎、氧化焙烧、粉碎研磨、湿磨配料、还原处理、配碳及碳化处理，从而制得平均晶粒度≤0.5μm的超细碳化钨——铁系复合粉。该方法由于采用碳氢还原工艺，在还原处理前即在混合粉料中加入碳黑粉及调整量的钨或/和铁系元素，使其在还原过程中即形成一类超细WxCy化合，同时加入适量的钒、铬以抑制晶粒膨胀。从而具有工艺先进、稳定可靠，复合粉中的碳化钨是一种板状结构、晶粒均匀，铁系元素及生成的碳化钒、碳化铬在粉料中分布亦十分均匀等特点。该复合粉用以生产超细硬质合金具有高的强度及硬度等优良性能。克服了背景技术只能生产亚细晶粒复合粉且晶粒度一致性差等缺陷。

Description

用钨合金废料生产超细晶粒碳化钨——铁系复合粉的方法
技术领域
本发明属于粉末冶金领域中采用含钨合金废料生产超细晶粒碳化钨——铁系复合粉的方法。以该方法生产的复合粉可直接用于制造高性能超细硬质合金。
背景技术
申请人在专利号为ZL91107165.2，发明名称为《硬质合金废料的回收处理方法》的专利文献中，所公开的回收处理方法是将含钨废合金经破碎、清洗、焙烧、在氢气或一氧化碳气氛下还原处理、加碳及碳化处理后再经球磨、筛分即得晶粒度为0.6～1.0μm的亚细碳化钨——钴复合粉。该方法由于在氧化焙烧、球磨后直接在氢气或一氧化碳气氛下还原、再经碳化处理，因此一是只能生产晶粒度为0.5～1.0μm的亚细碳化钨钴复合粉，不能生产超细复合粉；二是用于生产硬质合金其合金成份只有在硬质合金生产过程中的湿磨阶段进行调整，此时所加入的元素既难以与原复合粉混合均匀，晶粒度也不易保持一致，加之各元素是以单一相成份的形式加入的，也降低了所生产的硬质合金产品金相的均匀性，并且只能生产晶粒度为0.6～0.8μm的亚细晶粒硬质合金产品。
发明内容
本发明的目的是在背景技术基础上改进研究一种用钨合金废料生产超细晶粒碳化钨——铁系复合粉的方式，以达到利用回收的废合金，生产性能优良的并可直接用于生产超细碳化钨晶粒硬质合金产品的超细晶粒碳化钨——铁系复合粉，且工艺先进、可靠等目的。
本发明的解决方案是采用碳氢还原工艺、即在还原处理前形成的铁系钨酸盐——三氧化钨复合粉料中，在加入调整成分量的钨或/和铁系元素的同时加入碳黑粉，使其中的氧化钨在碳氢还原过程中形成一类超细的WxCy的化合，以利在此后的碳化过程中形成超细晶粒碳化钨；此外，加入适量的钒、铬以抑制晶粒膨胀。因此，本发明方法包括：
A、氧化焙烧：将含钨合金废料按常规机械方法破碎到20～50mm，清洗并除去夹杂物后置于耐热合金钢舟皿中，送入氧化炉内在800～950℃温度下氧化焙烧4～6小时，以获得铁系钨酸盐——三氧化钨混合物；
B、粉碎研磨：将上述混合物破碎到1～5mm后，置于球磨机内研磨成20～60目的混合粉料：球磨机中所加入的硬质合金球与混合粉料的重量比为3～7∶1；
C、湿磨配料：根据混合粉料的成分及目的物中各成分所要求的量加入调整量的钨或/和铁系元素(钴或镍、铁)及粉状碳黑，并按物料总重量：硬质合金球∶乙醇＝1∶3～15∶0.2～0.5的比例投入球磨机中湿磨24～96小时，制成均匀的混合粉料；
D、还原处理：将制得的湿磨粉料干燥后装入耐热合金钢舟皿中，在氢气气氛及750°～920℃温度下还原反应4～6小时，冷却后过40～120目筛；
E、配碳：按还原处理后所得物料中含游离碳量与混合料中钨及相关金属元素完全生成碳化物所需碳元素总量之差的1.02～1.15倍，向混合物料中补充加入碳黑粉并置于球磨机中研磨4～96小时；
F、碳化处理：将经配碳处理后的物料置于耐热舟皿中并送入高温合金钢炉管内，在氢气氛保护及750°～920℃温度下碳化反应1～3小时；最后过40～120目筛，即得平均晶粒度≤0.5μm的超细碳化钨——铁系(铁、钴、镍)复合粉。
为了提高氧化效率，在氧化焙烧时可向炉内补充送入空气或空气与氧气的混合气。为了抑制反应过程中晶粒膨胀及适当降低生产成本，在湿磨配料时还可加入0.2～1.0％的钒或/和铬；加入的钒、铬可以它们的铵盐或氧化物、碳化物、金属粉末的形式加入。而所述在湿磨配料中补充加入钨或/和铁系元素，所加入的钨可为各类氧化钨或钨的铵盐；加入的铁、钴、镍则为它们的草酸盐或氧化物、亦或金属粉末。
本发明由于采用碳氢还原工艺并在还原处理前加入碳黑粉及调整量的钨、铁系元素及钒、铬，从而有利于在继后的工艺过程中形成超细的碳化钨——铁系粉与主体复合氧化钨——铁系元素生成的超细碳化钨——铁系粉完全混合，且晶粒和形貌一致，所加入的钒、铬亦可在复合过程中生成碳化钒、碳化铬。因而本发明方法具有工艺先进、稳定、可靠，所生产的碳化钨——铁系复合粉平均晶粒度≤0.5μm，且晶粒均匀；各种超细复合粉中的碳化钨是一种板状结构，钴、镍、铁及生成的碳化钒、碳化铬在粉料中分布十分均匀，用以生产超细硬质合金具有高的强度及硬度等优良性能。
附图及附图说明
图1.为实施例1复合粉×20,000倍金相图(SEM图)。
实施例1
本实施例以将废硬质合金顶锤(含WC：92％、钴约8％)回收生产含钴10％的超细晶粒碳化钨——钴复合粉为例：
A、氧化焙烧：将破碎至＜50mm并洗净除去杂质后的废硬质合金顶锤2000g置于耐热合金钢舟皿中，送入氧化炉内，在900℃温度及不断送入氧气和空气混合气的条件下焙烧5小时，得钨酸钴——三氧化钨混合物2254g(未氧化的约90g废硬质合金残存物除去)；送入的混合气体流量：空气500L/小时、氧气150L/小时；
B、粉碎、研磨：将所得2254g混合物块料破碎至＜5mm后，置于球磨机内加入12kg硬质合金球，研磨成过40目筛的粉料。
C、湿磨配料：将上述粉料连同氧化钒14.3g、氧化铬9.0g，草酸钴130克，碳黑粉178g连同26kg硬质合金球及1.0kg乙醇置于球磨机中，湿磨72小时，制得混合粉料，干燥待用；
D、还原处理：将上述干燥待用的混合粉料装入耐热合金钢舟皿中，在氢气气氛及850℃温度下还原反应5小时，冷却后过80目筛；
E、配碳：将还原处理所得混合粉料连同碳黑粉60克加入球磨机中湿磨72小时，干燥后待用；
F、碳化处理：将上述干燥待用的粉料置于石墨舟皿中并送入高温合金钢炉管内，在氢气氛保护及850℃温度下碳化反应2小时；最后过80目筛得1950g超细晶粒碳化钨——钴复合粉。
本实施例各成份含量分别为.：WC89.15％、CO10.0％、VC0.4％、CrC30.35％、游离碳＜0.05％、氧＜0.1％；附图1即为本实施例复合粉2万倍SEM图。本实施例产品可直接用于生产高性能YG10类超细硬质合金制品。
实施例2
本实施例以1000g含W92％、镍、铁合计约8.0％的高密度钨合金废料为原料，生产含镍、铁合计10.0％的超细碳化钨——镍、铁复合粉为例：
A、氧化焙烧及B粉碎研磨，均与实施例1同，得1240g钨酸镍、钨酸铁——三氧化钨复合粉；
C、湿磨配料：将上述复合粉连同草酸镍72g、氧化钒8.0g、氧化铬5.0g、碳黑粉98g，送入球磨机中湿磨66小时后，干燥待用；
D、还原处理亦同实施例1；
E、配碳：将还原处理所得粉料连同33.5g碳黑粉送入球磨机内湿磨72小时后，干燥待用；
碳化处理亦与实施例1同，最后得1080g成分为：WC89.15％、Ni+Fe10.0％、Vc0.40％、Cr2C30.38％、游离碳＜0.05％、氧＜0.1％的平均晶粒度≤0.5μm的超细晶粒碳化钨——镍、铁复合粉。该复合粉可直接用于生产超细碳化钨——镍、铁硬质合金制品。

Claims (4)

1、一种用钨合金废料生产超细晶粒碳化钨——铁系复合粉的方法；其特征在于该方法包括：
A、氧化焙烧：将含钨合金废料按常规机械方法破碎到20～50mm，清洗并除去夹杂物后置于耐热合金钢舟皿中，送入氧化炉内在800～950℃温度下氧化焙烧4～6小时，以获得铁系钨酸盐——三氧化钨混合物；
B、粉碎、研磨：将上述混合物粉碎到1～5mm后，置于球磨机内研磨成20～60目的混合粉料：球磨机中所加入的硬质合金球与混合粉料的重量比为3～7∶1；
C、湿磨配料：根据混合粉料的成分及目的物中各成分所要求的量加入调整量的钨或/和铁系元素及粉状碳黑，并按物料总重量：硬质合金球∶乙醇＝1∶3～15∶0.2～0.5的比例投入球磨机湿磨24～96小时，制成均匀的混合粉料；
D、还原处理：将制得的湿磨粉料干燥后装入耐热合金钢舟皿中，在氢气气氛及750°～920℃温度下还原反应4～6小时，冷却后过40～120目筛；
E、配碳：按还原处理后所得物料中含游离碳量与混合料中钨及相关金属元素完全生成碳化物所需碳元素总量之差的1.02～1.15倍，向混合物料中补充加入碳黑粉并置于球磨机中研磨4～96小时；
F、碳化处理：将经配碳处理后的物料置于耐热舟皿中并送入高温合金钢炉管内，在氢气氛保护及750°～920℃温度下碳化反应1～3小时；最后过40～120目筛，即得平均晶粒度≤0.5μm的超细碳化钨——铁系复合粉。
2、按权利要求1所述用钨合金废料生产超细晶粒碳化钨——铁系复合粉的方法；其特征在于在氧化焙烧时可向炉内补充送入空气或空气与氧气的混合气。
3、按权利要求1所述用钨合金废料生产超细晶粒碳化钨——铁系复合粉的方法；其特征在于在湿磨配料时还可加入0.2～1.0％的钒或/和铬；加入的钒、铬可以它们的铵盐或氧化物、碳化物、金属粉末的形式加入。
4、按权利要求1所述用钨合金废料生产超细晶粒碳化钨——铁系复合粉的方法；其特征在于所述在湿磨配料中补充加入钨或/和铁系元素，所加入的钨可为各类氧化钨或钨的铵盐；所加入的铁、钴、镍则为它们的草酸盐或氧化物、亦或金属粉末。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101360575B (zh) * 2006-03-14 2011-07-20 株式会社神户制钢所 粉末冶金用混合粉末，其压粉体和烧结体
CN101506096B (zh) * 2006-09-15 2012-06-13 株式会社东芝 碳化钨粉末及其制造方法、以及使用该碳化钨粉末的超硬材料和工具
CN102653404A (zh) * 2011-09-14 2012-09-05 自贡硬质合金有限责任公司 一种利用含钨硬面材料软废料生产铸造碳化钨的方法
CN102665973A (zh) * 2009-10-26 2012-09-12 明普罗公司 碳化钨的循环利用
CN102758089A (zh) * 2011-04-25 2012-10-31 自贡科瑞德新材料有限责任公司 硬质合金残废料回收及再生处理方法
CN103114204A (zh) * 2013-02-22 2013-05-22 宜兴市炜华合金材料有限公司 一种回收钨基合金废料的方法
CN103290226A (zh) * 2013-06-20 2013-09-11 北京工业大学 含晶粒长大抑制剂的超细晶硬质合金的回收再生方法
CN104386697A (zh) * 2014-11-24 2015-03-04 株洲长江硬质合金工具有限公司 一种废钨切屑料生产碳化钨的方法
WO2017164898A1 (en) * 2016-03-23 2017-09-28 Aeroalloys Llc Method of treating unrefined tungstic acid to produce alloy grade tungsten for use in tungsten bearing steels and nickel based superalloys
CN107758669A (zh) * 2017-11-30 2018-03-06 重庆大学 一种丙醇还原制备碳化钼粉末的方法
CN116103555A (zh) * 2023-01-13 2023-05-12 福建中成新材料科技有限公司 一种再生硬质合金挤压圆棒材料及制备工艺

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101360575B (zh) * 2006-03-14 2011-07-20 株式会社神户制钢所 粉末冶金用混合粉末，其压粉体和烧结体
CN101506096B (zh) * 2006-09-15 2012-06-13 株式会社东芝 碳化钨粉末及其制造方法、以及使用该碳化钨粉末的超硬材料和工具
CN102665973B (zh) * 2009-10-26 2014-07-16 明普罗公司 碳化钨的循环利用
CN102665973A (zh) * 2009-10-26 2012-09-12 明普罗公司 碳化钨的循环利用
CN102758089A (zh) * 2011-04-25 2012-10-31 自贡科瑞德新材料有限责任公司 硬质合金残废料回收及再生处理方法
CN102653404B (zh) * 2011-09-14 2013-11-13 自贡硬质合金有限责任公司 一种利用含钨硬面材料软废料生产铸造碳化钨的方法
CN102653404A (zh) * 2011-09-14 2012-09-05 自贡硬质合金有限责任公司 一种利用含钨硬面材料软废料生产铸造碳化钨的方法
CN103114204A (zh) * 2013-02-22 2013-05-22 宜兴市炜华合金材料有限公司 一种回收钨基合金废料的方法
CN103114204B (zh) * 2013-02-22 2015-05-06 宜兴市炜华合金材料有限公司 一种回收钨基合金废料的方法
CN103290226A (zh) * 2013-06-20 2013-09-11 北京工业大学 含晶粒长大抑制剂的超细晶硬质合金的回收再生方法
CN103290226B (zh) * 2013-06-20 2014-10-29 北京工业大学 含晶粒长大抑制剂的超细晶硬质合金的回收再生方法
CN104386697A (zh) * 2014-11-24 2015-03-04 株洲长江硬质合金工具有限公司 一种废钨切屑料生产碳化钨的方法
WO2017164898A1 (en) * 2016-03-23 2017-09-28 Aeroalloys Llc Method of treating unrefined tungstic acid to produce alloy grade tungsten for use in tungsten bearing steels and nickel based superalloys
CN107758669A (zh) * 2017-11-30 2018-03-06 重庆大学 一种丙醇还原制备碳化钼粉末的方法
CN107758669B (zh) * 2017-11-30 2019-11-08 重庆大学 一种丙醇还原制备碳化钼粉末的方法
CN116103555A (zh) * 2023-01-13 2023-05-12 福建中成新材料科技有限公司 一种再生硬质合金挤压圆棒材料及制备工艺

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