[发明专利]一种添加稀土的高性能金属预制粉制备方法

权利要求书

1.一种添加稀土的高性能金属预制粉，其特征在于：所述高性能金属预制粉用于金刚石金属胎体的烧结，所述预制粉是由铁基粉98％和稀土硅铁2％构成，稀土硅铁是由稀土：17％-37％，Si：35％-46％，Mn：5％-8％，Ca：5％-8％，Ti：6％，Fe：8％-20％构成，所述稀土预制铁基粉采用水气联合雾化工艺制备而成。

2.一种添加稀土的高性能金属预制粉制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：分别在中频熔炼炉中将金属原料和稀土硅铁原料熔融成液体金属；

S2：把金属原料和稀土硅铁原料熔融后的金属液体倒入同一漏包坩埚，当熔融的金属液体在氮气保护下通过漏包底的漏眼流经雾化一级喷嘴时，被用氮气喷射出来气压进行预雾化，经过预雾化伞状金属液体流经二级雾化喷盘时被喷射出来的超高压水流击碎成小液滴；

S3：金属液滴在雾化桶内下落过程中快速凝固冷却为粉末态，落入雾化桶底部水中并进一步冷却至常温，得到金属胎体粉末；

S4：将金刚石加入清洗剂放入超声清洗机进行超声清洗，清洗完成后用真空干燥箱进行干燥；

S5：将S3中的金属胎体粉末经机械压制成型后为胎体和S4中的金刚石压制加入分散在胎体表面，得到烧结所需金刚石工具原料；

S6：将S5中得到的原料加入热压烧结机中，烧结温度750℃-950℃，保压压力10-20Mpa，保温时间3-10min下进行热压工艺，得到高性能金刚石工具制品。

3.根据权利要求2所述的一种添加稀土的高性能金属预制粉制备方法，其特征在于：所述S1在熔炼过程添加惰性保护介质，防止合金在熔炼过程的氧化，金属液体的过热度为：80-150℃。

4.根据权利要求2所述的一种添加稀土的高性能金属预制粉制备方法，其特征在于：所述S2在雾化过程中水压保持在：70-120MPa，水流量对金属流量之比为：2：1-7：1，雾化冷却速率为：104-106K/s，水射流的回旋角度范围为：0.2-0.70rad。

5.根据权利要求2所述的一种添加稀土的高性能金属预制粉制备方法，其特征在于：所述S4中金刚石为人造金刚石。

6.根据权利要求2所述的一种添加稀土的高性能金属预制粉制备方法制备胎体，其特征在于：所述S6中热压烧结机为RYJ-5型热压烧结机成高性能金刚石工具。

7.根据权利要求2所述的一种添加稀土的高性能金属预制粉制备方法，其特征在于：所述S3中雾化桶采用双层不锈钢水套冷却结构，采用循环水冷却桶体。

8.根据权利要求2所述的一种添加稀土的高性能金属预制粉制备方法，其特征在于：所述S3中控制预合金粉末的球化时间和凝固时间，达到制备不同形貌预合金粉末的目的：当球化时间大于凝固时间时，金属熔滴来不及成球就凝固了，粉末颗粒呈不规则状；当球化时间小于凝固时间时，金属熔滴在凝固前有充足的时间球化，粉末颗粒呈球形态；当球化时间和凝固时间接近时，粉末颗粒呈类球形态。

9.根据权利要求2所述的一种添加稀土的高性能金属预制粉制备方法，其特征在于：所述S1中稀土硅铁的氧含量≤0.4％。