一种新型超硬磨料的制备方法_2

文档序号:8217926阅读:来源:国知局
湿法球磨需添加含水量< Iwt.%的甲醇作为溶剂,球磨混合后获得铝镁硼钛粉料;
[0027]步骤二、造粒:在步骤一获得的铝镁硼钛粉料中加入有机粘结剂进行湿状态下混料,所述有机粘结剂为石蜡,混料时间为3h,混料后的粉料在保护气氛下干燥,所述保护气为高纯氩气,再经球磨机粉碎,过筛后获得1000 μ m粒径的铝镁硼钛混合颗粒,球磨速度控制在100r/min,球磨时间120min ;
[0028]步骤三、装模成型:将步骤二获得的混合颗粒在氩气气氛下与碳粉充分混合后进行装模,石墨模具装模完毕后进行冷压成型,成型压力为5MPa,获得铝镁硼钛-碳粉冷压坯体材料,其中碳粉的主要目的是使混合料被碳粉充分包覆,以及满足高温需求,防止减少混合颗粒表面的氧化和后续热压烧结过程中镁蒸汽挥发以及便于烧结成型后破碎,有利于脱模;
[0029]步骤四、热压烧结:将步骤三装有铝镁硼钛-碳粉冷压坯体材料的模具放入真空热压炉中,在氩气气氛下烧结成致密的铝镁硼钛块体材料,烧结温度为1550°C,烧结成型压力为60MPa,经热压烧结后,采用振动筛去除致密铝镁硼钛块体材料中的碳粉,获得大颗粒铝镁硼钛超硬磨料;
[0030]步骤五、粉碎、筛分:采用球磨机对步骤四获得的大颗粒铝镁硼钛超硬磨料进行破碎,粉碎和筛分,所述球磨机为振动式球磨机,获得不同粒度的超硬磨料,可供制备不同的磨具使用。
[0031]实施例2
[0032]一种新型超硬磨料的制备方法,如图1所示,包括如下步骤:
[0033]步骤一、配粉球磨:按重量百分比取Al粉6.58%、Mg粉5.86%、B粉37.56%和1182粉50%在真空手套箱中氩气气氛保护下放入硬质合金球磨罐中,所述Al粉纯度为99,91%, Al粉粒度为70 μm,Mg粉纯度为99.95%, Mg粉粒度为100 μm,所述B粉纯度为99.5%,粒度为5 μm,Τ?Β2粉末纯度为99.5%,粒度为43 μm,密封好后拿出装有混合粉料的球磨罐放入球磨机中球磨进行机械合金化,所述球磨罐及其磨球均为WC-Co硬质合金材料制成,磨球和原料总体积不超过球磨罐体积的2/3,球料比为14:1,球磨速率为285rpm,球磨时间为28h至原料混合均匀,球磨方式为干法球磨,球磨混合后获得铝镁硼钛粉料;
[0034]步骤二、造粒:在步骤一获得的铝镁硼钛粉料中加入有机粘结剂进行湿状态下混料,所述有机粘结剂为聚乙烯醇,混料时间为3h,混料后的粉料在真空条件下干燥,再经球磨机粉碎,过筛后获得1200 μ m粒径的销镁硼钛混合颗粒,球磨速度控制在80r/min,球磨时间90min ;
[0035]步骤三、装模成型:将步骤二获得的混合颗粒在氩气气氛下与碳粉充分混合后进行装模,石墨模具装模完毕后进行冷压成型,成型压力为5MPa,获得铝镁硼钛-碳粉冷压坯体材料,其中碳粉的主要目的是使混合料被碳粉充分包覆,以及满足高温需求,防止减少混合颗粒表面的氧化和后续热压烧结过程中镁蒸汽挥发以及便于烧结成型后破碎,有利于脱模;
[0036]步骤四、热压烧结:将步骤三装有铝镁硼钛-碳粉冷压坯体材料的模具放入真空热压炉中,在氩气气氛下烧结成致密的铝镁硼钛块体材料,烧结温度为1400 °C,烧结成型压力为50MPa,经热压烧结后,采用振动筛去除致密铝镁硼钛块体材料中的碳粉,获得大颗粒铝镁硼钛超硬磨料;
[0037]步骤五、粉碎、筛分:采用破碎机对步骤四获得的大颗粒铝镁硼钛超硬磨料进行破碎,粉碎和筛分,所述破碎机为颚式破碎机,获得不同粒度的超硬磨料,可供制备不同的磨具使用。
[0038]实施例3
[0039]一种新型超硬磨料的制备方法,如图1所示,包括如下步骤:
[0040]步骤一、配粉球磨:按重量百分比取Al粉7.21 %、Mg粉7.40 %、B粉43.3 %和1182粉42.09.%在真空手套箱中氩气气氛保护下放入硬质合金球磨罐中,所述Al粉纯度为99.9 %,Al粉粒度为60 μ m,Mg粉纯度为99.9 %,Mg粉粒度为90 μ m,所述B粉纯度为99.53%,粒度为3 μ m,Τ?Β2粉末纯度为99.53 %,粒度为40 μ m密封好后拿出装有混合粉料的球磨罐放入球磨机中球磨进行机械合金化,所述球磨罐及其磨球均为WC-Co硬质合金材料制成,磨球和原料总体积不超过球磨罐体积的2/3,球料比为10:1,球磨速率为270rpm球磨时间为20h至原料混合均匀,球磨方式为湿法球磨,湿法球磨需添加含水量< Iwt.%的无水乙醇作为溶剂,球磨混合后获得铝镁硼钛粉料;
[0041]步骤二、造粒:在步骤一获得的铝镁硼钛粉料中加入有机粘结剂进行湿状态下混料,所述有机粘结剂为甲醇,混料时间为2h,混料后的粉料在保护气氛条件下干燥,所述保护气为高纯氖气,再经球磨机粉碎,过筛后获得500 μ m粒径的铝镁硼钛混合颗粒,球磨速度控制在50r/min,球磨时间60min ;
[0042]步骤三、装模成型:将步骤二获得的混合颗粒在氩气气氛下与碳粉充分混合后进行装模,石墨模具装模完毕后进行冷压成型,成型压力为3MPa,获得铝镁硼钛-碳粉冷压坯体材料,其中碳粉的主要目的是使混合料被碳粉充分包覆,以及满足高温需求,防止减少混合颗粒表面的氧化和后续热压烧结过程中镁蒸汽挥发以及便于烧结成型后破碎,有利于脱模;
[0043]步骤四、热压烧结:将步骤三装有铝镁硼钛-碳粉冷压坯体材料的模具放入真空热压炉中,在氩气气氛下烧结成致密的铝镁硼钛块体材料,烧结温度为1450 °C,烧结成型压力为30MPa,经热压烧结后,采用振动筛去除致密铝镁硼钛块体材料中的碳粉,获得大颗粒铝镁硼钛超硬磨料;
[0044]步骤五、粉碎、筛分:采用球磨机对步骤四获得的大颗粒铝镁硼钛超硬磨料进行破碎,粉碎和筛分,所述球磨机为行星式球磨机,获得不同粒度的超硬磨料,可供制备不同的磨具使用。
[0045]实施例4
[0046]一种新型超硬磨料的制备方法,如图1所示,包括如下步骤:
[0047]步骤一、配粉球磨:按重量百分比取Al粉8.42%、Mg粉8.20%、B粉41.58%和TiB2粉41.8%在真空手套箱中氩气气氛保护下放入硬质合金球磨罐中,所述Al粉纯度为99.92%,,Al粉粒度为64 μ m,Mg粉纯度为99,91%,Mg粉粒度为98 μ m,所述B粉纯度为99.55%,粒度为4.5ym,TiB2粉末纯度为99.55,粒度为46 μ m密封好后拿出装有混合粉料的球磨罐放入球磨机中球磨进行机械合金化,所述球磨罐及其磨球均为WC-Co硬质合金材料制成,磨球和原料总体积不超过球磨罐体积的2/3,球料比为25:1,球磨速率为250rpm,球磨时间为39h至原料混合均匀,球磨方式为干法球磨,球磨混合后获得铝镁硼钛粉料;
[0048]步骤二、造粒:在步骤一获得的铝镁硼钛粉料中加入有机粘结剂进行湿状态下混料,所述有机粘结剂为无水乙醇,混料时间为4h,混料后的粉料在保护气氛条件下干燥,所述保护气为高纯氩气,再经球磨机粉碎,过筛后获得900 μ m粒径的铝镁硼钛混合颗粒,球磨速度控制在70r/min,球磨时间73min ;
[0049]步骤三、装模成型:将步骤二获得的混合颗粒在氩气气氛下与碳粉充分混合后进行装模,石墨模具装模完毕后进行冷压成型,成型压力为4.5MPa,获得铝镁硼钛-碳粉冷压坯体材料,其中碳粉的主要目的是使混合料被碳粉充分包覆,以及满足高温需求,防止减少混合颗粒表面的氧化和后续热压烧结过程中镁蒸汽挥发以及便于烧结成型后破碎,有利于脱模;
[0050]步骤四、热压烧结:将步骤三装有铝镁硼钛-碳粉冷压坯体材料的模具放入真空热压炉中,在氩气气氛下
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