CN101318221A - 一种用偏钨酸铵直接制备高压坯强度钨粉的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用偏钨酸铵(AMT)直接氢还原生产高压坯强度钨粉的方法，本发明方法生产的钨粉，在不添加任何成型剂的情况下直接成型为强度高的压坯，压坯的横向断裂强度达到2.5～4.0MPa，采用该方法制备的钨粉可广泛应用于制备大制品钨和钨合金产品，用偏钨酸铵直接还原，不需要经过煅烧和其它中间工艺的处理，过程简洁，能耗低；制备的钨粉粒度控制较均匀，烧结活性高，有利于高性能钨产品的制备。
Description
技术领域：
本发明涉及粉末冶金领域中一种高压坯强度钨粉的制备方法，特别是采用偏钨酸铵(AMT)直接氢还原制备高压坯强度钨粉的方法。
技术背景：
钨由于具有高熔点(3417℃)、高密度(19.3g/cm3)、低热膨胀系数和高硬度，因而钨及由钨与其它合金元素组成的合金在航空、武器装备和高温结构件等领域具有广泛的应用。目前，制备这类钨制品都是以钨粉为原料，采用粉末冶金方法制备，钨粉的形貌和粒度直接影响着粉末的压制性和成形性，进而影响产品的最终性能，尤其是制备大件钨制品时，对粉末的成形性要求更高。
但常规制备工艺，如将偏钨酸铵或仲钨酸铵煅烧后在氢还原，或两步氢还原仲钨酸铵，制备的钨粉表面一般呈规则的多面体形状，粉末颗粒之间的机械啮合力相对较小，在加上钨粉本身的显微硬度高、塑性低，因而存在成形性差、易掉边角和压坯密度低等缺陷，这就使得生产的钨粉生坯强度低，在运输、转移过程中易破碎。特别是对于钨和高钨含量合金的大制品，成型性差和坯体强度低一直是制约钨制品往长条制品、大制品方向发展的障碍。因此，在实际生产过程中，不得不依靠添有机物成形剂来提高压坯强度，添加的成形剂在烧结前必须脱除掉，但成形剂在脱除过程中会产生气体和发生分解，控制不当会使产品出现开裂、变形或残碳等缺陷，从而严重降低产品的最终性能。因此，制备出具有成形性好、压坯强度高的钨粉，对制备高性能钨或高钨含量合金制品具有重要的现实意义。
发明内容：
本发明克服传统常规钨粉成形性差和坯体强度低的不足，采用偏钨酸铵为原料直接还原制备高压坯强度钨粉。本发明将偏钨酸铵粉末在还原炉中直接还原，得到的钨粉纯度高、结合强度大、质量稳定、费氏粒度在0.6～2μm之间、压坯强度达到2.5～4.0MPa，用以烧结的制品密度大，可广泛应用于钨的大制品和钨合金领域。
本发明所采用的方案是：
(1)粉末原料为工业纯以上的偏钨酸铵；
(2)将(1)中偏钨酸铵原料在还原性气氛中以5～10℃/min升温到700～1000℃进行一步还原，还原时间0.5～5h，氢气露点-40～-65℃；
(3)将(2)还原后的粉末进行过筛和真空干燥处理。
本发明的优点和积极效果，体现在：
(1)采用偏钨酸铵直接还原，不需要经过煅烧和其它中间工艺的处理，过程简洁，能耗低；
(2)所制备的钨粉纯度高，达99.0％以上，压制性能好，压坯断裂强度达到2.5～4.0MPa，满足工业上对高压坯强度钨粉的要求；
(3)制备的钨粉粒度控制较均匀，烧结活性高，有利于高性能钨产品的制备。
具体实施方式：
实施例1：
(1)将纯度为工业纯的偏钨酸铵粉末置于不锈钢料舟中，料层厚度为8mm；
(2)将粉末置于还原炉高温区，以10℃/min的速度升温到800℃，保温2h，氢气露点-40℃；
(3)将还原的粉末过100筛(筛掉团聚大颗粒粉末)，得到平均粒度为0.8μm的钨粉，该粉末在不添加任何成型剂的条件下，其压坯强度达到4.0MMPa。
实施例2：
(1)将纯度为工业纯的偏钨酸铵粉末置于不锈钢料舟中，料层厚度为6mm；
(2)将粉末置于还原炉高温区，以7℃/min的速度升温到950℃，保温3h，氢气露点-45℃；
(3)将还原的粉末过100筛(筛掉团聚大颗粒粉末)，得到平均粒度为1.9μm的钨粉，该粉末在不添加任何成型剂的条件下，其压坯强度达到4.0MPa。
本发明由于采用偏钨酸铵直接在氢气下还原处理，粉末颗粒发育不完全，形成不规则的颗粒形貌。颗粒之间有部分的桥接，形成松散的聚集结构，这使得粉末在压制中颗粒之间相互啮合，从而具有了高的强度。
Claims (1)
1.一种用偏钨酸铵制备高压坯强度钨粉的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)以偏钨酸铵为原料，将原料置于还原炉中，进行还原，料层厚度在5～15mm之间；
(2)升温速度为5～10℃/min，氢气露点为-40～-65℃；
(3)在700～1000℃范围内，将原料在还原炉中进行还原，保温时间为0.5～8h；
(4)还原后的粉末过筛和真空干燥处理，密封保存。
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| CNA2008100317463A CN101318221A (zh) | 2008-07-14 | 2008-07-14 | 一种用偏钨酸铵直接制备高压坯强度钨粉的方法 |
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| CN (1) | CN101318221A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103302299A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-09-18 | 安泰科技股份有限公司 | 一种大规模集成电路用高纯钨粉的制备方法 |
| CN107354333A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-11-17 | 常州文诺纺织品有限公司 | 一种钨铜复合材料的制备方法 |
| CN109261980A (zh) * | 2018-07-31 | 2019-01-25 | 自贡硬质合金有限责任公司 | 一种高密度合金用钨粉的制备方法 |
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2008
- 2008-07-14 CN CNA2008100317463A patent/CN101318221A/zh active Pending
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