[发明专利]一种铁基预合金粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金刚石胎体材料领域，具体涉及一种铁基预合金粉的制备方法，适用于金刚石工具行业内，金刚石用铁基预合金粉中低熔点元素的加入。

技术背景

预合金粉被定义为：一种金属粉由两种或者更多的元素组成，这些元素通过机械手段或者其他手段已经完全融合。铁基预合金粉制备过程中，锌铅等低熔点金属湿法制备中因极易氧化、氧化后不能还原而不易加入，现阶段都是采用单质粉加入，而干法生产过程中，由于这些金属沸点较低，熔炼过程中挥发严重，同时也极易氧化，不能加入，低熔点金属在金刚石工具制作中的有偏析现象，同时其在金刚石工具烧结过程中易流失。

传统金刚石工具主要通过机械混合单质粉进行生产，随着技术的发展，现阶段金刚石工具的生产已完全进入以单质粉混合预合金粉的生产模式，这些单质粉预合金化过程中不宜加入Zn、Pb等低沸点元素。水雾化生产金刚石工具用铁基预合金粉，锌、铅等低熔点金属加入难，而这些元素在金刚石工具中的应用又及其广泛。目前水雾化生产金刚石工具用预合金粉存在以下缺点

1）冷压成型能力差；

2）Zn、Pb等金属加入困难，目前主要以单质粉加入，其分布不匀，产品稳定性差；

3）烧结过程较复杂，需要在高温下进行扩散合金化，然后才进入烧结阶段烧结温度不易控制；

4）粉末粒度需要严格控制；

5）烧结过程中损失大。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种铁基预合金粉的制备方法，方法易行，操作简便，以水雾化铁基预合金粉为基础，通过还原过程中高温扩散、蒸发凝聚原理，生产出锌含量在2%～15%的铁基预合金粉，其具有含氧量低，工艺性能优越、制备方式简单、冷压成型性好等优点。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种铁基预合金粉的制备方法，其步骤为：

1）配制铁基预合金粉，包括以下成分：Fe含量30wt%～90wt%，Cu含量10wt%～70wt%，其余金属任意加，熔点不超过1800℃；

2）对上述配制的粉体利用雾化设备进行水雾化处理；

3）真空干燥器对步骤2）处理后的粉末进行烘干，烘干温度控制在150～200℃，烘干时间控制在2～4h；

4）雾化粉末在烘干完毕后，加入低熔点金属单质粉末，熔点不超过500℃，其含量不超过15wt%；

5）低熔点金属粉末与烘干粉末混合均匀；

6）利用还原炉对混合后的粉末做还原处理，还原温度为400～800℃，氢气流量控制在20m³/h～30m³/h，还原时间不能低于2h；

7）筛分去除大颗粒，铁基预合金粉。

步骤1）中所述的其余金属为Co、Ni、Sn中的一种或2至3种任意组合。

所述的低熔点金属为锌或铅。

步骤7）中筛分使用-200目筛子。

本发明主要是在预合金粉中加入Zn、Pb等低沸点元素，使Zn、Pb等低沸点元素完全融与预合金粉中，形成一种含Zn，Pb的新型预合金粉，其性能特点与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1）冷压成型能力好；

2）Zn、Pb等元素分布均匀，产品稳定；

3）烧结过程简单，容易控制；

4）粉末粒度要求范围广，不需严格控制粒度；

5）烧结过程中损失小。

具体实施方式

实施例1：

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，一种铁基预合金粉的制备方法，其步骤为：

1）水雾化制备预合金粉，合金粉中元素含量：Fe质量百分含量为30%或40%或60%或90%，Cu质量百分含量为10%或40%或55%或70%，其余任意加入Co，Ni，Sn金属元素，制备100～200kg即可，熔点不超过1800℃，采用邯郸兰德雾化制粉设备有限公司生产的水雾化成套设备制备铁基预合金粉；

2）利用SZG系列双锥回转真空干燥器对预合金粉进行烘干处理，烘干温度为

150℃或180℃或200℃，烘干时间为2h或3h或4h；

3）低熔点单质锌金属粉末与烘干粉末混合均匀；