[发明专利]一种高圧坯强度钨粉的制备方法

说明书

本发明公开一种高圧坯强度钨粉的制备方法。包括以下步骤：将蓝色氧化钨\紫色氧化钨\黄色氧化钨按质量比为1~2:4~6:8~10的配比在双锥混料器中混合2.0~4.0h；将此三种氧化钨的混合物作为原料，将原料平铺置于舟皿中，于还原炉中进行还原；其中料层厚度控制在10~12mm之间；设置升温速度为50℃/h，氢气露点为‑70℃~‑75℃，五带还原温度分布在700~950℃范围内，停留时间为170~180min进行还原反应；将还原好的粉末过80/200目两遍筛，最终得到高压坯强度粉末，密封保存。本发明不需要煅烧和其他中间工艺的处理，直接混料还原，过程简洁，能耗低，该工艺适合于规模化生产。

技术领域

本发明涉及钨业领域，具体是一种高圧坯强度钨粉的制备方法。

背景技术

金属钨的熔点和硬度在所有金属中高居首位，钨的高熔点结合其高密度特性使其在民用和国防工业上具有特殊用途，如制造高温结构件和电子元器件等。此外钨合金具有一系列优异的物理力学性能，使得钨基合金在国防军工、航空航天、能源、冶金工业等领域中具有十分广泛的用途，在国民经济中占有重要的地位。

近几年来，随着我国经济的高速发展，钨制品的应用得到快速增长，而对难成形的大口径薄壁管和大尺寸薄钨板的需求量逐年增多，对产品质量的要求也越来越高。如果压坯没有足够的强度，在成形或加工过程中就容易出现裂纹或掉边、掉角、崩块等现象。而钨粉形貌与粒度分布等对压坯的强度有着很大的影响，压坯强度则直接对最终钨制品的物理、力学性能有较大的影响，因此制备出具有成形性好、压坯强度高的钨粉，对制备高性能钨或高钨含量合金制品具有重要的现实意义。

本文主要通过对钨粉制备的原料及其主要工艺进行优化，从而通过改善原始钨粉的粒度分布与形貌来改善和提高钨粉成形性和压坯强度。

发明内容

本发明克服上述缺陷，本发明通过对钨粉制备的原料及其主要工艺进行优化，从而通过改善原始钨粉的粒度分布与形貌来改善和提高钨粉成形性和压坯强度。

本发明技术方案如下。

一种高圧坯强度钨粉的制备方法，包括以下生产步骤：

(1)以BTO\PTO\YTO(蓝色氧化钨\紫色氧化钨\黄色氧化钨)按1～2:4～6:8～10的配比在双锥混料器中混合2.0～4.0h；

(2)将此三种氧化钨的混合物作为原料，将原料平铺置于舟皿中，于还原炉中进行还原；

(3)其中料层厚度控制在10～12mm之间；

(4)升温速度为50℃/h；

(5)氢气露点为-70℃～-75℃；

(6)五带还原温度(第一带温度范围分布在700～740℃范围内、第二带温度范围分布在750～790℃范围内、第三带温度范围分布在800～840℃范围内、第四带温度范围分布在850～890℃范围内、第五带温度范围分布在900～950℃范围内；在每个高温带停留的时间均为34～36min)分布在700～950℃范围内；

(7)在高温带中停留时间为170～180min；

(8)将还原好的粉末过80/200目两遍筛，最终得到高压坯强度粉末，密封保存。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

(1)高圧坯强度工艺生产的粉末粒度分布更宽，在压制成形时，在外加载荷作用下，含有较多细颗粒的粉末更易自我调节，通过移动、滑动和转动，颗粒之间的间隙容易被填充，使压坯中大孔隙度减少；同时，由于粉末颗粒形状较复杂，表面较粗糙，颗粒之间有部分的桥接，形成松散的聚集结构，这使得粉末在压制中颗粒之间相互啮合，从而提高了压坯强度，有利于高性能钨产品的制备。