CN109454227A - 氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法 - Google Patents

氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法 Download PDF

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吴何洪
严永林
郑勇
周伟
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Abstract

本发明涉及氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，将熔点为50～56℃的全精炼石蜡经过加热成液态后过不锈钢筛网与油酸一起加入到球磨机中，球磨机中加入有硬质合金圆球，预研磨确保石蜡在硬质合金圆球表面分布均匀；预研磨结束后将配好的混合料及酒精加入到球磨机中进行研磨，酒精加入量按照1kg混合料对应0.7L～0.9L加入，球磨过程的温度控制在10～20℃；球磨后的料浆过筛后进入喷雾塔进行喷雾干燥，喷雾压力0.8～1.1MPa，喷雾塔进口温度190～230℃，出口温度90～110℃，喷雾混合料过一定目数的筛网，取筛上物混合料。控制成型剂石蜡的分布均匀性与金属陶瓷粉混合均匀，混合料粒子粒度分布均匀，出粉率高。

Description

氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法。
背景技术
目前，Ti(C,N)基金属陶瓷是在TiC基金属陶瓷基础上发展起来的一种具有高硬度、高强度、优良的耐高温和耐磨性能、良好的韧性以及密度小、热导率高的新型金属陶瓷材料。可制成各种金属陶瓷刀片，用于切削各类钢材及“以车铣代磨”等精加工领域，除适于切钢外，也可用于加工铸件，还可用于制作各类发动机的耐高温零部件，因此具有良好的市场前景和应用领域。
在金属陶瓷生产过程中，混合料质量对后续产品成型以及组织的均匀性至关重要，与传统硬质合金生产工艺相比，金属陶瓷成分种类多，比重小，采取擦筛制粒不仅工艺路线长，人为影响因素较多，混合料干燥程度直接影响到后续制粒效果，所以生产的混合料质量往往波动较大，另一方面，因金属陶瓷粉比重小，滚筒制粒不易成粒子，且粒径尺寸较为分散。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，特点是：将熔点为50～56℃的全精炼石蜡经加热成液态后过不锈钢筛网与油酸一起加入到球磨机中，球磨机中已根据球料比5：1～7：1加入有直径为6～12mm不等的硬质合金圆球，预研磨确保石蜡在硬质合金圆球表面分布均匀；
预研磨结束后将配好的混合料及酒精加入到球磨机中进行研磨，酒精加入量按照1kg混合料对应0.7L～0.9L加入，球磨过程的温度控制在10～20℃；
球磨后的料浆过筛后进入喷雾塔进行喷雾干燥，喷雾压力0.8～1.1MPa，喷雾塔进口温度190～230℃，喷雾塔出口温度90～110℃，喷雾混合料过筛，取筛上物混合料。
进一步地，上述的氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，其中，全精炼石蜡溶液过325～400目不锈钢筛网。
进一步地，上述的氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，其中，预研磨时间为20～50min。
进一步地，上述的氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，其中，球磨后的料浆过250～400目筛后进入喷雾塔。
进一步地，上述的氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，其中，喷雾混合料过80～120目筛。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
本发明以酒精作为研磨介质、石蜡作为成型剂的金属陶瓷混合料的制备工艺，有效控制成型剂石蜡的分布均匀性与金属陶瓷粉混合均匀，通过工艺控制确保料浆中石蜡不析出，另一方面通过喷雾干燥工艺参数的控制，确保混合料粒子粒度分布均匀，出粉率高。其工艺流程短，人为干涉混合料质量频次大幅度减少，合格粒子产出率高，混合料质量稳定性及均匀性好，生产效率高，显著降低了生产成本。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明具体实施方案。
本发明提供一种以酒精作为研磨介质、石蜡作为成型剂的金属陶瓷混合料的制备工艺。
将事先准备好的熔点为50～56℃的全精炼石蜡溶液过325～400目不锈钢筛网后与油酸加入到球磨机中，球磨机中已根据球料比5：1～7：1加入直径为6～12mm不等的硬质合金圆球，预研磨时间20～50min，确保石蜡在合金球表面基本分布均匀；预研磨结束后将配好的混合料及酒精加入到球磨机中进行研磨，酒精加入量按照1kg混合料对应0.7L～0.9L加入，在常温下石蜡不溶于酒精，石蜡熔点低，温度过高石蜡易于析出漂浮在液体表面，因此球磨过程的温度应控制在10～20℃之间；球磨好的料浆过250～400目筛后进入喷雾塔进行喷雾干燥，喷雾压力0.8～1.1MPa，喷雾塔进口温度190～230℃，喷雾塔出口温度90～110℃，喷雾混合料过80～120目筛，取筛上物混合料使用。
实施例1：
将58～70份氮碳化钛、12～18份镍、10～16份钼、4～8份碳化钨、5～10碳化钽粉料，加入0.8L/kg混合料的酒精作为研磨介质，并加入0.005L/kg的油酸，在300L球磨机中研磨，转速36rpm，球料比6：1，研磨时间60h，在BGT-280型喷雾干燥塔上进行干燥制粒，喷雾压力1.0MPa，喷雾塔进口温度200℃，喷雾塔出口温度90℃，喷雾混合料过80目筛，取筛上物混合料。
检测结果：松装密度：1.46g/cm3；霍尔流速：50s/50g。
实施例2：
将28～35份氮碳化钛、30～40份镍、12～18份钼、1～3份碳化钨、8～14碳化铬粉料，加入0.8L/kg混合料的酒精作为研磨介质，并加入0.005L/kg的油酸，在300L球磨机中研磨，转速36rpm，球料比5：1，研磨时间48h，在BGT-280型喷雾干燥塔上进行干燥制粒，喷雾压力0.9MPa，喷雾塔进口温度220℃，喷雾塔出口温度100℃，喷雾混合料过120目筛，取筛上物混合料。
检测结果：松装密度：1.64g/cm3；霍尔流速：48s/50g。
综上所述，本发明以酒精作为研磨介质、石蜡作为成型剂的金属陶瓷混合料的制备工艺，有效控制成型剂石蜡的分布均匀性与金属陶瓷粉混合均匀，通过工艺控制确保料浆中石蜡不析出，另一方面通过喷雾干燥工艺参数的控制，确保混合料粒子粒度分布均匀，出粉率高。
其工艺流程短，人为干涉混合料质量频次大幅度减少，合格粒子产出率高，混合料质量稳定性及均匀性好，生产效率高，显著降低了生产成本。
需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。

Claims (5)

1.氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，其特征在于：将熔点为50～56℃的全精炼石蜡经加热成液态后过不锈钢筛网与油酸一起加入到球磨机中，球磨机中根据球料比5：1～7：1加入有直径为6～12mm不等的硬质合金圆球，预研磨确保石蜡在硬质合金圆球表面分布均匀；
预研磨结束后将配好的混合料及酒精加入到球磨机中进行研磨，酒精加入量按照1kg混合料对应0.7L～0.9L加入，球磨过程的温度控制在10～20℃；
球磨后的料浆过筛后进入喷雾塔进行喷雾干燥，喷雾压力0.8～1.1MPa，喷雾塔进口温度190～230℃，喷雾塔出口温度90～110℃，喷雾混合料过筛，取筛上物混合料。
2.根据权利要求1所述的氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，其特征在于：全精炼石蜡溶液过325～400目不锈钢筛网。
3.根据权利要求1所述的氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，其特征在于：预研磨时间为20～50min。
4.根据权利要求1所述的氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，其特征在于：球磨后的料浆过250～400目筛后进入喷雾塔。
5.根据权利要求1所述的氮碳化钛基金属陶瓷混合料的制备方法，其特征在于：喷雾混合料过80～120目筛。
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