[发明专利]一种采用湿法混合金属粉末制备高纯度金属铬块的方法

说明书

本发明公开了一种采用湿法混合金属粉末制备高纯度金属铬块的方法，涉及金属粉末制品制造技术领域，包括S1、制粉：机械制备一种粒度小于300μm的金属铬粉；S2、湿法混料：将制得的金属铬粉与有机还原剂前驱体湿法混合；S3、搅拌烘干：将混合后的粉末在真空干燥室中搅拌烘干；S4、压制成型：对烘干后的粉末进行压制成型；S5、真空烧结：对铬坯进行真空烧结，在一定温度及压力下实现提纯。本发明可制备纯度高、气体含量低、杂质含量低、化学成分均匀一致、外观精美的高纯金属铬，可满足高温合金、高纯靶材等行业对高纯金属原材料的需求。

技术领域

本发明涉及金属粉末制品制造技术领域，具体是涉及一种采用湿法混合金属粉末制备高纯度金属铬块的方法。

背景技术

当前工艺发展对高纯金属及金属合金要求极高，可用于制造航空航天、交通运输、输变电等行业的精密金属部件和表面涂层。其中，高纯金属铬当前被广泛应用于高温合金中，在高温合金中占有较大的比例，铬在基体中与碳结合，形成骨架状碳化物组织，在一定程度上起到沉淀强化和晶界强化的作用，同时可以提高合金高温抗氧化性和耐腐蚀性。

从原矿提纯制备的金属原材料通常具备大量的金属氧化物夹杂，而氧含量对金属材料的化学性能和力学性能影响很大。低的氧含量是防止材料的氧化和锈蚀的基本因素，如果氧含量增加，高温合金的抗冲击值大大降低、抗疲劳性能恶化，材料的使用寿命会大大降低。

因此，采用一种方法，均匀地还原金属原材料中的非金属夹杂，降低材料氧含量至关重要。

目前国内外提纯金属的方法主要有石墨粉干法混料真空还原、石墨粉添加粘接剂造粒真空还原、氢气气氛还原。

其中石墨粉干法混料真空还原的方法为：采用铬粉与石墨粉按照0.1%～1%的比例混合，再进行压制烧结。其中石墨粉与铬粉的比重差异大，有可能导致混料不均匀，最终导致烧结质量有较大波动，会导致提纯效果一致性低；石墨粉添加粘结剂造粒真空还原时，真空度及温度高，金属粒易粘接成为不规则块状，降低了烧结整体的孔隙度，降低脱气效率，且还原完成后还需二次加工，提高了生产成本；氢气气氛还原成本高，氢气不易保存，成本大，且生产效率低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种采用湿法混合金属粉末制备高纯度金属铬块的方法。

本发明的技术方案是：一种采用湿法混合金属粉末制备高纯度金属铬块的方法，包括以下步骤：

S1：制粉

选用铝热法制备的铬块作为原料，将铬块先置于破碎机中进行预破碎，得到粒度小于10mm的铬颗粒，再将得到的铬颗粒置入研磨机中进行制粉，得到粒度小于300μm的金属铬粉；

S2：湿法混料

将制得的金属铬粉与有机还原剂前驱体置入混料机中进行湿法混合，混合时以蒸馏水为分散剂，不断搅拌至金属铬粉、有机还原剂前驱体、蒸馏水三者混合均匀；

S3：搅拌烘干

将混合后的粉末在110-120℃真空干燥室中搅拌烘干，烘干至粉末无粘接即可；

S4：压制成型

将烘干后的粉末置入模具中，压制压力控制在6-7Mpa，压制成为块状铬坯；

S5：真空烧结

将铬坯置入真空烧结炉中对铬坯进行真空烧结，在300℃保温碳化，然后升温至1400℃进行还原反应。

进一步地，所述步骤S2中的有机还原剂前驱体为蔗糖或葡萄糖，蔗糖、葡萄糖无毒无害，容易碳化且原料成本低。

进一步地，所述步骤S2中分散剂的添加量按与金属铬粉体积比1:1进行添加，搅拌速度为100-120r/min，搅拌效率高。