專利名稱：一種高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法。
背景技術(shù)：
高溫氧化是指金屬在高溫氧化氣氛(O2、S、鹵素及水蒸氣等)中被腐蝕的現(xiàn)象。通常工業(yè)用高溫合金是在各種氧化和腐蝕環(huán)境下工作，沒有足夠的抗氧化能力，就會很快被氧化腐蝕而失效，因此，對于高溫材料來說，抗氧化腐蝕能力與力學(xué)性能同等重要，鎢、鉬、鈮、鉭等難熔金屬，其熔點和高溫強度極高，但由于其本身高溫抗氧化性能很差，不能形成保護性的高溫抗氧化膜，故很少單獨大量用作高溫結(jié)構(gòu)材料，而是以合金形式應(yīng)用。粉末高溫合金是采用粉末冶金工藝制取的高溫合金，通常，粉末高溫合金按強化方式分為沉淀強化型高溫合金和氧化物彌散強化型高溫合金兩類。粉末高溫合金其粉末顆粒間的聯(lián)結(jié)強度隨溫度升高而增大，阻礙燒結(jié)的所有因素也隨溫度的升高而迅速地減弱，通常阻礙燒結(jié)的因素有(1)粉末顆粒表面的不完全接觸(壓型時留下的缺陷)；(2)顆粒表面的氣體和氧化膜；(3)化學(xué)反應(yīng)或易揮發(fā)物析出的氣體產(chǎn)物；(4)顆粒本身的塑性較差，上述問題的(2)、(3)、(4)在球磨加工制取的高溫合金粉中存在。目前基體金屬的熔點大于1800℃的高溫合金，例如鉻基、鈮基、鉭基、鉬基、鎢基等高溫合金屬于資源相對稀少，價格較貴，而且應(yīng)用領(lǐng)域較廣的合金。而目前此類高溫合金的制品一旦使用過以后，就不能夠回收重新再生產(chǎn)成原制品加以循環(huán)利用，而是作為廢舊材料貶值使用，這樣不僅浪費了資源，而且高溫合金制品的使用成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供了一種制品工作溫度大于1000℃的高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，以節(jié)約資源，降低成本。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在于采用了一種高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，包括以下步驟將回收的廢舊高溫合金制品通過制粒、制超細粉，并經(jīng)還原法粉粒表面活化處理后制得再生高溫合金粉。
所述的制?？刹捎脵C械合金化法制粒，即先破碎制粗顆粒，再制成中粒粉，最后經(jīng)過高能球磨機械合金化制細粒粉。
所述的制粒可采用預(yù)合金霧化法制粒。
所述的高溫合金制品是指工作溫度大于1000℃的合金制品。
所述的制超細粉可采用干式球磨篩分和濕式球磨液力旋流分離串聯(lián)使用的兩段法工藝，即先將粗粉經(jīng)80#篩分后，再經(jīng)180#球磨篩分后，又經(jīng)325#球磨篩分，經(jīng)球磨、液力旋流分離得≤10微米粉粒，再經(jīng)離心濃縮、干燥、磨粉后制得超細粉。
所述的制超細粉可采用干式球磨篩分和加時球磨工藝，即先將粗粉經(jīng)80#篩分后，再經(jīng)180#球磨篩分后，又經(jīng)325#球磨篩分，最后經(jīng)加長時間球磨后制得超細粉。
所述的制超細粉可采用循環(huán)旋流球磨工藝，即先將粗粉經(jīng)80#篩分后，再經(jīng)180#球磨液力旋流分離后，又經(jīng)325#球磨液力旋流分離，得≤10微米粉粒，再經(jīng)離心濃縮、干燥、磨粉后制得超細粉。
所述的超細粉的粒度小于或等于10微米。
所述的還原法粉粒表面活化處理是在高溫環(huán)境下用氫氣進行還原活化處理。
本發(fā)明的方法是將回收廢舊高溫制品制粒、并制成超細粉，將再生高溫合金粉的粒度降到超細微粉級，有利于提高高溫合金材料制品的蠕變、應(yīng)力松弛、機械疲勞和熱疲勞等性能；還原法粉粒表面活化處理可降低再生粉的氧指數(shù)，減少了各種阻礙燒結(jié)的因素，使得再生高溫合金粉制品燒成性能提高。由于金屬材料易于氧化，本發(fā)明的方法采用油和醇的混合液作為循環(huán)旋流球磨生產(chǎn)工藝的液力介質(zhì)。本發(fā)明采用高溫環(huán)境下進行氫氣還原的方法對所制備的高溫合金粉進行還原活化處理，通過還原活化處理可消除顆粒表面吸附的氣體和氧化膜以及可揮發(fā)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，而且，還原過程中的高溫環(huán)境同時使得粉末顆粒得以高溫退火處理，增加粉末顆粒本身的塑性，減少了阻礙制品壓制成型和燒結(jié)的因素。本發(fā)明的方法所得到的再生高溫合金粉在制品使用溫度達1000℃以上的高溫下能承受一定應(yīng)力并具有相應(yīng)抗氧化或抗腐蝕能力，合金基體金屬的熔點大于1800℃，而且，合金材料的蠕變、應(yīng)力松弛、機械疲勞和熱疲勞等性能均可滿足現(xiàn)行工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。本發(fā)明的方法具有很好的社會價值和使用價值，易于推廣應(yīng)用。
使用本發(fā)明所制備的再生高溫合金粉可用于生產(chǎn)用于不銹鋼管穿孔加工所用的鉬頂頭，可以使得鉬頂頭生產(chǎn)采用部分再生高溫合金粉，產(chǎn)品經(jīng)濟效益有較大幅度提高。
也可用于生產(chǎn)鎢合金球和鉬合金球，使得一些球磨加工生產(chǎn)所用的鎢合金球和鉬合金球不再必須使用高等級鎢合金和鉬合金粉，大幅度降低了鎢合金球和鉬合金球的生產(chǎn)成本。
還可用于生產(chǎn)高溫合金結(jié)構(gòu)件，例如泵構(gòu)件、閥、噴嘴、支架、連接桿、高溫合金管、套，以及螺栓、螺母等，由于采用粉末高溫合金，可以使得這些高溫合金結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)成本大幅度降低。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；圖2為本發(fā)明中制取超細粉的一種工藝流程圖；圖3為本發(fā)明中制取超細粉的另一種工藝流程圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，包括以下步驟將回收的廢舊高溫合金制品通過制粒、制成超細粉，并經(jīng)還原法材料活化處理后即可制得再生高溫合金粉。本實施例中的制粒可采用機械合金化法制粒，即先破碎制粗顆粒，再制成中粒粉，最后強力高能球磨制細粒粉，制超細粉可采用干式球磨篩分和濕式球磨液力旋流分離串聯(lián)使用的兩段法工藝，即先將粗粉經(jīng)80#篩分后，再經(jīng)180#球磨篩分后，又經(jīng)325#球磨篩分，經(jīng)球磨、液力旋流分離得10微米粉粒，再經(jīng)離心濃縮、干燥、磨粉后制得超細粉，所制取的超細粉的粒度小于或等于10微米。此種工藝可提高制取超細粉的生產(chǎn)效率并且降低制粉過程產(chǎn)生的粉塵飄揚。還原法材料活化處理是在高溫環(huán)境下用氫氣進行還原活化處理，通過還原活化處理可消除顆粒表面吸附的氣體和氧化膜以及可揮發(fā)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，且還原過程中的高溫環(huán)境同時使得粉末顆粒得以高溫退火處理，增加粉末顆粒本身的塑性，減少了阻礙制品壓制成型和燒結(jié)的因素。
在本實施例中制超細粉也可采用干式球磨篩分和加時球磨工藝，即先將粗粉經(jīng)80#篩分后，再經(jīng)180#球磨篩分后，又經(jīng)325#球磨篩分，經(jīng)加長時間球磨后制得超細粉。
實施例2如圖1、圖3所示，本實施例與實施例1的區(qū)別在于本實施例中的制粒采用預(yù)合金霧化法制粒，即先再熔預(yù)合金，然后霧化制粉。制超細粉可采用循環(huán)旋流球磨工藝，即先將粗粉經(jīng)80#篩分后，再經(jīng)180#球磨液力旋流分離后，又經(jīng)325#球磨液力旋流分離，得10微米粉粒，再經(jīng)離心濃縮、干燥、磨粉后制得超細粉，超細粉的粒度≤10微米。本發(fā)明采用油和醇的混合液作為循環(huán)旋流球磨生產(chǎn)工藝的液力介質(zhì)，這樣不僅能減少高溫合金超細粉的氧化程度，而且，還對循環(huán)旋流分離效果有促進作用。還原法材料活化處理是在高溫環(huán)境下用氫氣進行還原活化處理。
最后所應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，其特征在于包括以下步驟將回收的廢舊高溫合金制品通過制粒、制超細粉，并經(jīng)還原法材料活化處理后即可制得再生高溫合金粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，其特征在于所述的制粒可采用機械合金化法制粒，即先破碎制粗顆粒，再強力高能球磨制成中粒粉，最后制細粒粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，其特征在于所述的制粒可采用預(yù)合金霧化法制粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，其特征在于所述的高溫合金制品是指工作溫度大于1000℃的合金制品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一條所述的高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，其特征在于所述的制超細粉可采用干式球磨篩分和濕式球磨液力旋流分離串聯(lián)使用的兩段法工藝，即先將粗粉經(jīng)80#篩分后，再經(jīng)180#球磨篩分后，又經(jīng)325#球磨篩分，經(jīng)球磨、液力旋流分離得10微米粉粒，再經(jīng)離心濃縮、干燥、磨粉后制得超細粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1--4中的任一條所述的高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，其特征在于所述的制超細粉可采用干式球磨篩分和加時球磨工藝，即先將粗粉經(jīng)80#篩分后，再經(jīng)180#球磨篩分后，又經(jīng)325#球磨篩分，經(jīng)加長時間球磨后制得超細粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一條所述的高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，其特征在于所述的制超細粉可采用循環(huán)旋流球磨工藝，即先將粗粉經(jīng)80#篩分后，再經(jīng)180#球磨液力旋流分離后，又經(jīng)325#球磨液力旋流分離，得10微米粉粒，再經(jīng)離心濃縮、干燥、磨粉后制得超細粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，其特征在于所述的再生高溫合金超細粉的粒度小于或等于10微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，其特征在于所述的還原法材料活化處理再生高溫合金超細粉是在高溫環(huán)境下用氫氣進行還原活化處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溫合金制品材料再生循環(huán)利用的方法，包括以下步驟將回收的廢舊高溫合金制品通過制粒、制超細粉，并經(jīng)還原法材料活化處理后即可制得再生高溫合金粉。本發(fā)明的方法是將回收廢舊高溫制品制粒、并制成超細粉，將再生高溫合金粉的粒度降到超細微粉級，有利于提高高溫合金材料制品的蠕變、應(yīng)力松弛、機械疲勞和熱疲勞等性能；還原法粉粒表面活化處理可降低再生粉的氧指數(shù)，減少了各種阻礙燒結(jié)的因素，使得再生高溫合金粉制品燒成性能提高。本發(fā)明采用高溫環(huán)境下進行氫氣還原的方法對所制備的高溫合金粉進行還原活化處理，通過還原活化處理可消除顆粒表面吸附的氣體和氧化膜以及可揮發(fā)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。
文檔編號B22F9/16GK1814382SQ20051001735
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月2日
發(fā)明者楊斌, 楊越 申請人:楊斌