[发明专利]一种废高钴粗晶硬质合金的再生方法

说明书

本发明公开了一种废高钴粗晶硬质合金的再生方法，包括以下步骤：(1)将废高钴粗晶硬质合金埋入脱碳填料中，在脱碳气氛中进行煅烧处理；其中，所述脱碳填料为氧化铝、氧化镁中的一种或两种；(2)将步骤(1)煅烧处理后的废硬质合金破碎、过筛，得废硬质合金粉末；(3)根据再生合金的组织和成分，向步骤(2)得到的废硬质合金粉末中加入Co粉和C粉，混合均匀，制粒、压制、烧结，制得再生硬质合金。本发明将高钴硬质合金埋入氧化铝和/或氧化镁颗粒中，在脱碳保护气氛中烧结，容易形成脆性的η相组织，η相的废合金组织结构疏松，易破碎，从而降低高钴硬质合金破碎能耗和破碎难度。

技术领域

本发明涉及一种废硬质合金的再生方法，尤其涉及一种难处理的废高钴粗晶硬质合金的再生方法。

背景技术

硬质合金具有高强度、高硬度、高耐磨性和高红硬性，被广泛地用作切削刀具、矿山工具和耐磨零件等。硬质合金材料主要是由硬质相WC和粘结相Co金属组成，其中硬质相WC主要提供材料的耐磨性和硬度，粘结相Co主要提供材料的断裂韧性。而稀贵金属的钨和稀有金属钴是世界上公认的极为重要的战略元素，因此，钨、钴元素的回收再利用是多年来本行业备受关注的研究领域。对于抗冲击和断裂韧性性能要求极高的一些产品，如硬质合金轧辊和冷镦模具，其粘结相含量往往在20wt％～30wt％，这类产品使用失效后的废合金中因含有较多含量的金属Co，回收价值更大。

目前对硬质合金回收再利用的方法主要包括机械破碎法和高温碳化还原法。机械破碎法，是将废弃合金初破后直接进行强化湿磨破碎、干燥，然后送入煅烧炉经高温热处理以除去粉料中过量的杂质，再经成分分析后作为原料粉按常规硬质合金生产工艺制成硬质合金产品。机械破碎的方法对于断裂韧性较低的低粘结相硬质合金可行，但对于粘结相金属含量较高的合金，特别是粘结相金属Co含量在20wt％～30wt％的粗晶硬质合金，由于其具有极高的抗冲击性能，很难直接破碎的，因而机械破碎法不适合废高钴粗晶硬质合金。高温碳化处理法，是在富碳环境下，采用远高于合金烧结温度的高温处理，使WC晶粒长粗，造成合金的抗弯强度降低，从而达到破碎的目的，但该方法对于粘结相含量较高的合金来说，在加热温度过高的情形下，容易造成金属Co挥发，从而降低粘结相金属的回收率，且回收过程能耗高；而且，这种处理方法对于高粘结相合金而言，通过WC晶粒长粗而达到容易破碎的效果很有限，富碳高钴合金是很难被破碎，即使采用更大载荷进行破碎，也容易因冲击破碎带来较多的杂质，如Fe元素。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种适合废高钴粗晶硬质合金的再生方法，以至少解决废高钴粗晶硬质合金回收过程中破碎能耗高、破碎难度大、易引入杂质的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种废高钴粗晶硬质合金的再生方法，包括以下步骤：

(1)将废高钴粗晶硬质合金埋入脱碳填料中，在脱碳气氛中进行煅烧处理；其中，所述脱碳填料为氧化铝、氧化镁中的一种或两种；

(2)将步骤(1)煅烧处理后的废合金破碎、过筛，得废合金粉末；

(3)根据再生合金的组织和成分，向步骤(2)的废合金粉末中加入Co粉和C粉进行混合，制粒、压制、烧结，制得再生硬质合金。

本发明的申请人通过研究发现，将废高钴硬质合金埋入氧化铝和/或氧化镁中，可以夺取废高钴硬质合金中的C，使得废高钴硬质合金中形成脆性的η相组织；而且，氧化铝和氧化镁中氧很稳定，仅跟高钴硬质合金中的C元素反应，在脱碳保护气氛中烧结，氧化铝和氧化镁的氧不会进入合金中，从而保证高钴硬质合金在不被氧化情况下使高钴硬质合金变脆，易于破碎，从而降低高钴硬质合金破碎能耗和破碎难度。