专利名称：一种球磨机用研磨球的制备方法
技术领域：
一种球磨机用研磨球的制备方法，涉及一种用于钼、钨及其合金球体的近净成型 的制备方法。
背景技术：
在粉末冶金工艺中，由于产品最终性能或成形过程中的需要，粉末原料必须经过 一些预处理，而预处理最常用的方法就是球磨。球磨可以改善粉体粒度分布和提高松装密 度，其次可以用于破碎大块团聚物料，甚至可以制备超细粉体材料，另一个重要用途是机械 合金化生产合金粉体材料。所有球磨过程均需要有不同直径的磨球相互搭配才具有较佳的 效果，另外为了避免预处理对粉体造成污染，必须选择耐磨无有害成分磨球或与粉体一致 的材质磨球。所以，以钼粉原料的预处理，磨球介质就不宜选用钢球、或其他材质的磨球，钼 球是唯一的选择。钼球不但对钼粉原料无污染，而且耐磨性好、密度大、球磨效率高。根据 市场初步调查结果显示，高纯钼电极、溅射靶材等制品所需钼粉超过1500吨/年，这些钼粉 均需严格预处理，而预处理就必须用大量不同规格的钼球。钨、钼及其合金熔点高、粉体硬度大，常规球体制备工艺不易生产不同规格的球 体。目前普遍采用的钨、钼球制备方法是粉末直接冷等静压压制、烧结成杆，而后进行切削 机械加工成形。这种方法的缺点是只能单个加工，生产效率低、材料利用率低、成本高、球形 度不好控制，对于直径较小的钨、钼球，甚至无法加工。因此需要一种方法能够方便快捷地 大量生产不同规格的钨、钼球。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提高生产效 率、提高材料利用率低、降低成本高、球形好，能够方便快捷地大量生产不同规格的球磨机 用研磨球的制备方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于其制备过程采用近净成型的粉末冶 金方法制备的。本发明的一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于其制备过程的步骤包括(1)金属粉末加入粘结剂溶液混合制成均勻的浆料；(2)将制得的浆料放入成型模具中，制得球坯；(3)将制得的球坯在氢气保护下加热，脱除配料时加入的粘结剂溶液成份；(4)最后进行预烧结和最终的烧结，随炉冷却。本发明的一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于金属粉末加入粘结剂溶液 混合制成均勻的浆料过程。粘结剂为CMC (羧甲基纤维素钠)、PVA (聚乙烯醇)或者PEO (聚 氧化乙烯)的水溶液；浆料中粘结剂的重量为3% 5%，水为0% 10% ；余量为金属粉末。
本发明的一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于其金属粉末为金属钼粉或 金属钨粉，粒度为2 6μπι。这个粒度范围为钼粉或金属钨粉常规粉体粒度。本发明的一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于将制得的球坯在氢气保护 下加热至150°C 250°C，10小时脱除配料时加入的粘结剂溶液成份的。该时间段为粘结剂 挥发温度点，因为粘结剂排除较慢，且为了排除干净，不污染物料，所以设定缓慢升温。本发明的一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于预烧结的温度为1000°C 1200°C，烧结时间为1小时，一般物料预烧结时间为2小时，主要排除低熔点杂质，因为球体 同比质量小，保温1小时即可；最终的烧结的烧结温度为1800°C 1900°C，保温时间2 5h。本发明的一种球磨机用研磨球的制备方法，首先制备含有一定粘结剂和溶剂的金 属粉，该粉体在压力下能够流动充填压模型腔，压制所得钼球经过干燥、脱胶、预烧结和烧 结后，直接制备出所需尺寸的钼球。本发明的一种球磨机用研磨球的制备方法，以钨、钼粉为原料，配入粘结剂和水， 通过装料合模机压制，再经过脱胶和烧结即可制备出一定尺寸的钨、钼球。同锻造后机加工 的方法相比，本发明的方法无切屑、生产效率高、钨、钼球直径灵活可调并且具有明显的成 本优势。能有效提高生产效率、提高材料利用率低、降低成本高、球形好，能够方便快捷地大 量生产不同规格的球磨机用研磨球。
具体实施例方式一种球磨机用研磨球的制备方法，其制备过程采用近净成型的粉末冶金方法制 备；制备过程的步骤包括(1)金属粉末加入粘结剂溶液混合制成均勻的浆料；(2)将制得 的浆料放入成型模具中，制得球坯；(3)将制得的球坯在氢气保护下加热，脱除配料时加入 的粘结剂溶液成份；(4)最后进行预烧结和最终的烧结，随炉冷却。实施例1以Φ 5mm钼球生产为例，选用市售钼粉，纯度99. 95%、粒度为3.8 μ m。粘结剂选用ΡΕ0，溶剂采用去离子 水。首先称取4%的ΡΕ0，再配备6%的去离子水，加热至40°C搅拌混合均勻，然后逐渐加入 钼粉并不停搅拌，在混料机内混合12小时后形成均勻的浆料。该浆料放入合模机压制，在 第一和第二定量筒内，圆盘上的模具承放板随着圆盘转动依次经过第一、第二定量筒、压料 机构和压盖装置，如此反复循环，每循环一次就完成一次装料、合模的过程，也即制得钼球 坯。该机构不仅节省了人力，比人工装填合模效率提高多倍，且装料量比人工更精确。完成钼粉的压制后，在通氢的加热炉内缓慢升温到200°C，保证足够的脱胶时间， 充分去除配料时加入的PEO和去离子水。然后在iioo°c预烧结ι小时，进入中频烧结炉进 行最终的烧结。烧结工艺如下表1 φ 5謹钼球烧结工艺
权利要求
一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于其制备过程采用近净成型的粉末冶金方法制备的。
2.根据权利要求1所述的一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于其制备过程的 步骤包括(1)金属粉末加入粘结剂溶液混合制成均勻的浆料；(2)将制得的浆料放入成型模具中，制得球坯；(3)将制得的球坯在氢气保护下加热，脱除配料时加入的粘结剂溶液成份；(4)最后进行预烧结和最终的烧结，随炉冷却。
3.根据权利要求1所述的一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于金属粉末加入 粘结剂溶液混合制成均勻的浆料过程的粘结剂为CMC、PVA或者PEO的水溶液；浆料中粘结 剂的重量炎为3% 5%，水为0% 10% ；余量为金属粉末。
4.根据权利要求1所述的一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于其金属粉末为 金属钼粉或金属钨粉，粒度为2 6 μ m。
5.根据权利要求1所述的一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于将制得的球坯 在氢气保护下加热至150°C 250°C，10小时脱除配料时加入的粘结剂溶液成份的。
6.根据权利要求1所述的一种球磨机用研磨球的制备方法，其特征在于预烧结的温度 为1000°C 1200°C，烧结时间为1小时；最终的烧结的烧结温度为1800°C 1900°C，保温 时间2 5小时。
全文摘要
一种球磨机用研磨球的制备方法，涉及一种用于钼、钨及其合金球体的近净成型的制备方法。其特征在于其制备过程采用近净成型的粉末冶金方法制备的。本发明的一种球磨机用研磨球的制备方法，以钨、钼粉为原料，配入粘结剂和水，通过装料合模机压制，再经过脱胶和烧结即可制备出一定尺寸的钨、钼球。同锻造后机加工的方法相比，本发明的方法无切屑、生产效率高、钨、钼球直径灵活可调并且具有明显的成本优势。能有效提高生产效率、提高材料利用率、降低成本、球形好，能够方便快捷地大量生产不同规格的球磨机用研磨球。
文档编号B22F3/24GK101972851SQ201010532719
公开日2011年2月16日 申请日期2010年11月1日 优先权日2010年11月1日
发明者冯鹏发, 卜春阳, 朱琦, 武洲 申请人:金堆城钼业股份有限公司