[发明专利]一种利用铬粉制备高温合金用真空级低氮金属铬的制备方法

权利要求书

1.一种利用铬粉制备高温合金用真空级低氮金属铬的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1：铬粉制备

选取规格相近的铬块作为原料，除去铬块表面的氧化皮，将铬块浸渍在低温罐中，将低温浸渍后的铬块用挤压破碎机破碎成铬颗粒，然后将铬颗粒加至低温研磨机中，向低温研磨机中添加研磨介质，向低温研磨机的内壁夹层中持续通入液氮，使低温研磨机内温度保持在﹣150±10℃，研磨后分离研磨介质得到铬粉；

S2：混粉

称取S1制备得到铬粉质量0.5%～5%的石墨粉作为脱氧剂，分别将铬粉与石墨粉混匀装入喷粉机中，向喷粉机中加入与铬粉、石墨粉总质量相同的粘接剂并混匀，清理并预冷压制模具，以粘接剂作为载体在压制模具内喷覆铬粉、石墨粉与粘接剂混合物料，喷覆过程中始终保持压制模具内温度在﹣30-0℃，喷覆完成后得到铬粉-石墨粉混合坯料；

S3：压制

在保护气体氛围下将S2中得到的装有铬粉-石墨粉混合坯料的压制模具密封，并抽压制模具内真空至20-30Pa，对压制模具进行压制处理，压制结束后得到压制铬坯块；

S4：真空烧结

先将S3得到的铬坯块微波处理，然后用保护气体吹拂真空烧结炉内部，将真空烧结炉内部空气吹出，在保护气体氛围将微波处理后的铬坯块装入真空烧结炉中，密封并抽真空烧结炉内真空度至0.5-1Pa，以3℃/min的升温速率升高真空烧结炉内温度至300-400℃，保温10-20min，然后以5℃/min的升温速率升高真空烧结炉内温度至900-1000℃，保温1-2h，再以10℃/min的升温速率升高真空烧结炉内温度至1400-1500℃，保温3-5h，烧结完成后在保护气体氛围下风冷至室温，得到真空级低氮金属铬；

S1中，所述除去铬块表面的氧化皮的具体工艺为：将铬块置于高速喷砂机中，向铬块表面高速喷射钢砂，利用高速喷射的钢砂对铬块表面的氧化皮进行破碎，然后使用高压水泵将铬块表面破碎的氧化皮和嵌入的钢砂冲击除去，得到纯净的铬块；

S1中，所述研磨介质为钇稳定氧化锆珠、铈稳定氧化锆珠、80氧化锆珠中的任意一种或两种以上混合介质；

S1中，所述铬块低温浸渍的具体工艺为：将铬块放入低温罐中，向低温罐中添加液氮，使低温罐中温度以5℃/min的降温速率降至﹣100±10℃，铬块在低温罐中低温浸渍15-18h；

S2中，所述喷覆过程中，压制模具与喷粉机始终处于保护气体氛围下；

S2中，所述粘接剂为酚醛改性呋喃树脂与酮醛改性呋喃树脂以质量比3:1的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种利用铬粉制备高温合金用真空级低氮金属铬的制备方法，其特征在于，S3中，所述压制处理的具体工艺为：向压制模具施加1-2MPa的压力进行预压成型，然后向压制模具施加5-20Mpa的压力，压制后得到压制铬坯块。

3.根据权利要求1所述的一种利用铬粉制备高温合金用真空级低氮金属铬的制备方法，其特征在于，S3、S4中，所述保护气体均为纯度99.99%的氩气。