爐襯壽命及鋼液流動性問題，倘若溫度過高會損害爐襯壽 命，過低會導(dǎo)致鋼液流動性不足）。霧化過程中爐溫控制在1580~1640°C(限定運個溫度 區(qū)間可W保證爐襯不受損害，鋼液流動性足夠，而且易于控制），功率控制在60~120KW(限 定運個功率區(qū)間可W保證鋼液的溫度，防止霧化過程中鋼液溫度下降）。
[0036] ①冶煉步驟中，需控制各金屬原材料的加入順序及加入時間節(jié)點，具體為，先將 Fe，Ni，Si,Sn，化放入爐底，送電烙化；待烙化約1/2-2/3時開始加入化，最后按照順序依 次加入V，佩，Zr，B，A1和La;限定各金屬原材料加入順序及時間點主要考慮的是，不易于 氧化的金屬在烙煉前期加入，特別容易氧化的金屬在后面加入，w防止加入過早產(chǎn)生大量 烙渣。
[0037] ①冶煉步驟中，采用復(fù)合脫氧劑娃巧石脫氧并造渣，先將娃巧石覆蓋合金溶液表 層，在5~15分鐘時間保持烙液溫度不低于1580°C，然后去除烙液表面的烙渣，時間及溫度 的限定，目的是利于用脫氧劑進(jìn)行鋼液的脫氧，并且形成娃巧烙渣起到聚渣的效果；當(dāng)烙液 溫度在1580~1640°C之間時開始霧化。
[0038] ②水霧化步驟，其采用兩組噴嘴二級霧化的方式，中間包漏眼直徑3~8mm，霧化 水流量80~14化/min,霧化壓力60~135MPa，W此來保證霧化粉末的粒度。
[0039] ③壓濾脫水步驟為，將霧化后的水粉混合物在集粉罐內(nèi)密封氣體增壓，集粉罐底 部出水口加裝1200目濾布，0. 1~0. 5MPa壓力下保壓至出水口無明顯水汽混合物排出為 止。因為粉末較細(xì)，此處必須用高目數(shù)的濾布，0. 5MPa的壓力足夠壓濾。
[0040] ④真空干燥步驟為，采用雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機，先將脫水后的濕粉裝入干燥器，裝 粉口密封，啟動真空累，啟動動力開關(guān)使干燥器垂直單向旋轉(zhuǎn)，然后啟動加熱開關(guān)，真空干 燥機設(shè)定真空度小于-0. 〇9MPa，確保足夠的真空度，防止粉末氧化；加熱溫度40~120°C， W此讓水快速蒸發(fā)。
[0041] ⑥還原步驟為，采用步進(jìn)式推舟還原爐，分解氨產(chǎn)生的氨氣、氮氣的混合氣體還原 粉末，還原溫度為500~650°C，粉末在還原爐等溫區(qū)還原時間為20~60分鐘。所限定的 還原溫度可W確保在粉末不結(jié)塊的狀態(tài)下脫氧，60分鐘內(nèi)可W足夠脫氧。
[0042] 所述2)步驟中最后還可進(jìn)行⑧篩分、⑦合批及⑨真空包裝步驟。⑧篩分步驟，按 照所需求粒度選擇相應(yīng)-200目、-300目、-400目或者-500目規(guī)格的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分。⑦合 批步驟，將篩分后的篩下物集中，加入真空合批機混合，使之粒度分布均勻。⑨真空包裝步 驟，將合批后的粉末采用塑料真空包裝袋真空包裝，可按需選擇每袋包裝重量。 陽0創(chuàng)具體實施例1
[0044] 本發(fā)明制作的合金粉末，是按照經(jīng)過成分設(shè)計配方，將原料進(jìn)行高溫烙煉，高壓水 霧化，經(jīng)過真空烘干和氨氣脫氧，過篩后得到產(chǎn)品粉末。把產(chǎn)品粉末熱壓成為標(biāo)準(zhǔn)抗彎強度 試樣塊，用抗彎強度測試機進(jìn)行Ξ點抗彎強度試驗。
[0045] 使用金屬原料及重量如下表：
[0046]
陽047] 使用工業(yè)生產(chǎn)用250kg爐容量的中頻感應(yīng)冶煉爐，爐襯材質(zhì)為儀砂，先將化，Ni， Si,Sn，化放入爐底，送電烙化。烙化約1/2-2/3時開始加入化，最后按照順序依次加入V， 佩，Zr，B，A1和La。原料烙化后，用復(fù)合脫氧劑娃巧石脫氧并造渣，先將娃巧石覆蓋合金溶 液表層，在5~15分鐘時間保持烙液溫度不低于1580°C;然后去除烙液表面的烙渣，當(dāng)烙 液溫度在1580~1640°C之間時開始霧化。調(diào)節(jié)霧化壓力為120MPa。霧化后的水粉混合物 經(jīng)過壓縮氣體壓濾；將脫水后的濕粉裝入干燥器進(jìn)行真空干燥。將干燥后粉末裝入還原爐， 在600°C下氨氣還原30分鐘。將還原粉末用400目篩網(wǎng)進(jìn)行篩分得到最終產(chǎn)品粉末。 引檢測結(jié)果如下：
[0049]
[0050] 抗彎強度檢測結(jié)果參見圖1所示。 陽05U 具體實施例2
[0052] 與實施例1相比，實施例2調(diào)整了原料添加量。
[0053]
。品^一原料投入順序和冶煉方式與實施例1相同。調(diào)節(jié)霧化壓力為135MPa。霧化后的水 粉混合物經(jīng)過壓縮氣體壓濾。將脫水后的濕粉裝入干燥器進(jìn)行真空干燥。將干燥后粉末裝 入還原爐，在550°C下氨氣還原30分鐘。將還原粉末用500目篩網(wǎng)進(jìn)行篩分得到最終產(chǎn)品 粉末。 陽化5] 最終產(chǎn)品粉末檢測結(jié)果如下：
[0056]
[0057] 抗彎強度檢測結(jié)果參見圖2所示。
[0058] W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化和 修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末，其特征在于，其化學(xué)成分按重量百分 比組成如下：Cu:5~75%，Ni:1~15%，Sn:1~15%，Si:1~5% ;A1 :1~15%;Cr:1~10%;B:0· 1~3% ; V :0· 1~3% ;Nb :0· 1~2% ;Zr :0· 1~4% ;La :0· 1~7% ;Fe余量。2. 如權(quán)利要求1所述的一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末，其特征在于，所 述合金粉末的中位徑粒度D50為3-15微米。3. 如權(quán)利要求1所述的一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末，其特征在于，所 述合金粉末的氧含量< 2000ppm。4. 一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末的制備方法，其特征在于，步驟如下： 1)準(zhǔn)備金屬原材料，準(zhǔn)備各金屬組分按重量百分比如下：Cu:5~85%，Ni:1~25%，Sn: 1-20%,Si：0~8%；A1 :1-15% ；Cr :5-15% ；B：0. 1-5% ；V：0. 1-6% ；Nb：0. 1-5% ；Zr：0. 1-5%； La :0· 1~10% ;Fe余量； 2) 利用準(zhǔn)備的金屬原材料制備，依次進(jìn)行①冶煉、②水霧化、③壓濾脫水、④真空干燥 及⑤還原步驟，制得本發(fā)明超細(xì)高抗彎強度水霧化合金粉末。5. 如權(quán)利要求4所述的一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末的制備方法，其特 征在于，所述2)步驟的①冶煉步驟中，需控制各金屬原材料的加入順序及加入時間節(jié)點，具 體為，先將Fe，Ni，Si，Sn，Cr放入爐底，送電熔化；待熔化約1/2-2/3時開始加入Cu，最后 按照順序依次加入V，Nb，Zr，B，A1和La。6. 如權(quán)利要求4或5所述的一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末的制備方法， 其特征在于，所述2)步驟的①冶煉步驟中，冶煉采用中頻感應(yīng)爐冶煉，每爐投料總量不超過 220kg，功率控制在60~240KW之間；爐襯材質(zhì)為鎂砂或石英砂，熔煉過程的最高溫度控制在 彡 1650°C。7. 如權(quán)利要求4或5所述的一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末的制備方法， 其特征在于，所述2)步驟的①冶煉步驟中，采用復(fù)合脫氧劑硅鈣石脫氧并造渣，先將硅鈣石 覆蓋合金溶液表層，在5~15分鐘時間保持熔液溫度不低于1580°C，然后去除熔液表面的熔 渣；當(dāng)熔液溫度在1580~1640°C之間時開始霧化。8. 如權(quán)利要求4所述的一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末的制備方法，其特 征在于，所述2)步驟的②水霧化步驟，其采用兩組噴嘴二級霧化的方式，中間包漏眼直徑 3~8mm，霧化水流量 80~140L/min，霧化壓力 60~135MPa〇9. 如權(quán)利要求4所述的一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末的制備方法，其特 征在于，所述2)步驟的③壓濾脫水步驟為，將霧化后的水粉混合物在集粉罐內(nèi)密封氣體增 壓，集粉罐底部出水口加裝1200目濾布，0. 1~0. 5MPa壓力下保壓至出水口無明顯水汽混合 物排出為止。10. 如權(quán)利要求4所述的一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末的制備方法，其 特征在于，所述2)步驟的⑤還原步驟為，采用步進(jìn)式推舟還原爐，分解氨產(chǎn)生的氫氣、氮氣 的混合氣體還原粉末，還原溫度為500~650°C，粉末在還原爐等溫區(qū)還原時間為20~60分 鐘。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種金剛石工具用超細(xì)高抗彎強度合金粉末及其制備方法，合金粉末化學(xué)成分按重量百分比組成如下：Cu：5~75%，Ni：1~15%，Sn：1~15%，Si：1~5%；Al：1~15%；Cr：1~10%；B：0.1~3%；V：0.1~3%；Nb：0.1~2%；Zr：0.1~4%；La：0.1~7%；Fe余量。制備方法將準(zhǔn)備的金屬原材料依次進(jìn)行①冶煉、②水霧化、③壓濾脫水、④真空干燥及⑤還原步驟。本發(fā)明超細(xì)合金粉末的超細(xì)粒度提高了單顆粉末的成分均勻性以外，同時具有極高的燒結(jié)活性。特別是添加的低熔點元素促進(jìn)微液相燒結(jié)，使金剛石刀頭燒結(jié)胎體得到更高的致密度，增強了對金剛石的把持力。通過添加金屬組織強化合金元素以及稀土元素，抗彎強度提高到1900MPa，最終提高胎體對金剛石的把持力，得到高切削性能的金剛石刀頭工具。
【IPC分類】B22F1/00, C22C30/04, C22C9/02, C22C38/54, C22C9/06, C22C9/01, C22C9/00, B22F9/08
【公開號】CN105312556
【申請?zhí)枴緾N201510845249
【發(fā)明人】唐明強, 王沖, 趙放
【申請人】泉州天智合金材料科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月27日