[发明专利]碾磨碳化物的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于碾磨碳化物粉末的方法，并且特别地涉及对碳化物粉末的无溶剂碾磨。

背景技术

在生产碳化钨的多种方法中，优选的是通过添加受控量的炭黑来使钨金属渗碳。对炭黑含量的控制允许生产出具有微小过量的游离碳的化学计量碳化钨。碳不足是不利的，因为它导致在最终烧结产品中形成脆性的艾塔(η)相。渗碳在1400至2600℃的温度范围内在氢的存在下进行的。渗碳过程的温度被严格控制并且总体上保持与实际的一样低以避免在所形成的碳化钨中的过量晶粒生长。所产生的经渗碳的饼块经受碾磨和筛选操作以便提供具有合适粒度的碳化钨粉末，以便与其他粉末种类相结合而产生不同的等级粉末(grade powder)。

例如，等级粉末可以包括与金属粘结剂混合的和/或添加了其他过渡金属碳化物如碳化钛、碳化钽和碳化铌的碳化钨。碳化钨与金属粘结剂的混合物经受严格的碾磨以便使大的碳化物晶粒破碎并且以便使该金属粘结剂分布在整个碳化物组合物中。碾磨典型地是通过球磨机或磨碎机来进行的，其中使用有机液体或溶剂来防止碳化物的氧化。例如可以将丙酮或庚烷的有机溶剂添加至碾磨转鼓或磨碎机储箱中以防止氧化。使用有机液体或溶剂可能使该碾磨工艺复杂化，因为此类液体可能是易燃的并且需要繁琐的处理步骤。另外，必须在碾磨完成之后将有机液体去除，因此对于生产等级粉末而言需要额外的处理步骤以及成本。

发明内容

在一个方面，在此描述了用于碾磨碳化物的方法，在一些实施例中这些方法可以提供超过现有碾磨工艺的优点。例如，在此描述的方法可以在没有碾磨液体的情况下进行，同时在碾磨工艺的过程中充分地抑制碳化物氧化。从碾磨工艺中去除溶剂实现了多种效能，例如减少用于生产等级粉末的处理步骤并且因为消除了碾磨液体和相关联的处理要求而产生节约。在此描述的用于碾磨碳化物的方法包括：将一种包含碳化物的微粒组合物放入一个包含碾磨介质的器皿中并且将一种添加剂放入该器皿中，该添加剂经历蒸发或升华而在该器皿中提供一种非氧化性气氛。这些碳化物颗粒通过该碾磨介质在该非氧化性气氛中被粉碎。在一些实施例中，通过该添加剂产生非氧化性气氛避免了在该器皿中使用碾磨液体。另外，该添加剂能以足够的量存在以便在该器皿中提供处于正压力的非氧化性气氛，由此阻挡环境空气或氧气的进入。

在另一方面，在此描述了用于制作黏结碳化物(cemented carbide)制品的方法。用于制造黏结碳化物制品的方法包括：将一种包含碳化物和金属粘结剂的微粒组合物放入一个包含碾磨介质的器皿中并且将一种添加剂放入该器皿中，该添加剂经历蒸发或升华而在该器皿中提供一种非氧化性气氛。这些碳化物颗粒在该非氧化性气氛中通过该碾磨介质并且与该金属粘结剂相关联地被粉碎并且从该器皿中去除。该粉碎的微粒组合物被固结成一种生坯并且进行烧结以便提供该黏结碳化物制品。在一些实施例中，该烧结的碳化物制品经受热等静压以便进一步提高致密性。

在另外的一方面，在此说明了用于碾磨碳化物的设备。一种用于碾磨碳化物的设备包括一个器皿以及该器皿中的碾磨介质。该器皿还包括一种添加剂，该添加剂经历蒸发或升华而在该器皿中提供一种非氧化性气氛以便进行该碾磨操作。该添加剂能以足够的量存在以便在该器皿中提供处于正压力的非氧化性气氛，由此阻挡环境空气或氧气的进入。

在下面的详细说明中进一步说明这些和其他实施例。

附图说明

图1展示了与一种现有方法相比，根据在此说明的方法的一个实施例而生产的黏结碳化钨。

图2展示了与一种现有方法相比，根据在此说明的方法的一个实施例而生产的黏结碳化钨。

图3展示了与一种现有方法相比，根据在此说明的方法的一个实施例而生产的黏结碳化钨。

图4展示了与一种现有方法相比，根据在此说明的方法的一个实施例而生产的黏结碳化钨。

具体实施方式

通过参考以下详细说明和实例以及它们的上述和以下说明可以更容易地理解在此描述的实施例。但是，在此描述的元素、设备和方法并不限于在详细说明和实例中提及的具体实施例。应该认识到，这些实施例仅是本发明原理的展示。在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出的许多修改和修正将是本领域的普通技术人员容易明白的。

I.碾磨碳化物的方法以及由其制成的黏结碳化物制品