[其他]按照成分和结构处理烧结碳化合物的方法

说明书

烧结碳化物（硬质合金）是用于指定用途条件下的刀具和磨损部件的材料。

本发明是关于按其成份和结构，高技术而经济地分离烧结碳化物的唯一的，有效的方法。

烧结碳化物中的主要合金元素和最多数使用的元素，仅仅以少量比例存在地壳中，最典型的金属元素是钨、钽、铌（钶）、钴以及较常见的钛。钼、铬、钒、镍和铁也是烧结碳化物中的普通金属合金元素。在许多步骤中，用于烧结碳化物产品的可称入的，粉状的纯金属、合金、碳化物、氮化物等的原料的制备，需要先进的工艺，并具有高的精度。

矿石为基的原料，作为烧结碳化物产品备料是昂贵的。

目前，普遍收集烧结碳化物废料，并把这些废料重新处理成用于烧结碳化物的原料。

烧结碳化物废料的化学溶解法，完全或部分地与在申请工艺中存在的金属元素的分离有关。最终产物是可称入的烧结碳化物产品的金属粉末，合金粉末，碳化物粉，氮化物粉末等等。某些化学方法对于周围环境是非常有害的，需要严格的防护措施，如控制排出的氮气量。如果能够用比普通烧结碳化物废料市售价低得多的成本得到烧结碳化物废料，那么化学再处理法是经济而允许的。严重污染的烧结碳化物废料的价格很低，因此适合于化学再处理。

烧结碳化物废料的主要部分（即反复使用的部分），用比普通化学方法更直接的方法再处理，例如“冷流法”或“锌化法”。“冷流法”指的是以机械粉碎烧结碳化物废料，使其成为含硬质成分和金属粘结剂的粉末。“锌化法”的特征在于用冶金方法把烧结碳化物废料转变成粉末。该方法通常是在不超过1000℃的温度下完成的，把锌分散到烧结碳化物中，并使它与金属粘结剂（通常是钴）熔合。用这种方法，将烧结碳化物粉碎成粉末。然后在高温炉中，以电容器沉淀作用相配合，把锌真空蒸发除去。

已经知道，烧结碳化物废料的热处理方法，是在2000℃左右，将碳化物废料分批地处理成球，使之产生多孔的，能够工业处理的，但不可分的整体的原料烧结块。

上述的方法以及其他已知的烧结碳化物废料的机械法，或冶金分解法的特征是不可能分离烧结碳化物的部分成分。因此，在分解前，用人工分离法和/或物理、化学和/或烧结碳化物的机械特性分离法，设法完成把烧结碳化物分解成成份和/或结构组。

当这样的申请涉及到，如高压合成、热轧、冷轧、拔管等重烧结碳化物时，所述的手工分离技术与实施例密度的测量有关的。对于岩石钻孔和岩石切割工具用的烧结碳化物级别和实际级别，起作用的原因在于碳化钨作为主要的硬质成分。

曾试图寻找一种溶液，根据成份和/或结构自动分离少量的烧结碳化物，以制备具有适当成份的廉价原料。

试验的独立方法以及组合方法，是根据让物体流过测量站的技术，以自动测量每种单个物体的化学、物理和/或机械数据。测量信号送入收集元件，用控制分离仪器处理信号，该仪器能把物体分解成要测量的数据类别。用实施例的方法，根据发射光谱法，X-射线荧光分析法，将由反射源的射线反射层的分析和/或比色法的化学分析，得到化学数据。部分物理数据，如密度、电导率、矫顽磁力和饱和磁化强度也已经作为分离的基础。其中的机械硬度数据已经用作分离的基础。

根据磁性重量分析方法，已经试验了用工业手段按级分离烧结碳化物废料，并且能够使用。

美国专利4466945和美国专利4470956是关于利用测量矫顽磁力，分离大多数金属粘结剂含量相同的烧结碳化物的方法。二个专利中提出的化学成份，可用X-射线荧光测定方法或者发射光谱测定法确定。US4466945中，粉末产品由锌化法制得，而US4470956中，粉末产品由带有盐酸的金属粘结剂的化学溶解法制得。

已经发现，重量为100-150克和更低的烧结碳化物小块废料的级别，包括了与成份和结构有关的最普通的等级。烧结碳化物小块废料的主要部分已经用于金属和其他材料的切屑成形机。最大的和最重要的块团，可用于标准切割刀片，这部分重量大约为10克。

在切屑成形机领域中，级别没有标准化，不象应用领域那样形成标准。不同类的烧结碳化物产品，根据经验、预测和设想，发展、设计和制造其级别，切割刀片和工具。用于切屑成形机的烧结碳化物的级别，其特征在于成份和结构的相对分布。如下表所示，应用领域之间存在的多重关系，一方面为材料数据，另一方面为特定成份和结构。表中的硬度和成份值（彼此克服的重量）可以作为硬质构成相的粒径读数。

应用领域    成份%（重量）    维克斯硬度硬

ISo    WC（TiTaNb）C    CO    HV