本发明专利技术涉及一种用于制造超细碳化钨－钴复合粉末的经济有效的方法，其采用钨化合物和钴化合物作为原材料。更具体地，本发明专利技术提供的制造方法包括用于以机械方法混合钨化合物、钴化合物、颗粒生长抑制剂化合物和氧化物的处理，用于从该混合粉末中去除氨和湿气并形成复合氧化物的煅烧处理，用于将所述经煅烧的粉末制造成纯金属粉末的还原处理，用于添加碳源到所述经还原的粉末的混合处理，以及用于将该混合粉末制造成作为最终形式的碳化钨－钴复合粉末的渗碳处理。利用本发明专利技术的制造方法，可以制造出超细碳化钨－钴复合粉末，其具有大小为０．１～０．２μｍ、０．２～０．３μｍ、０．３～０．４μｍ的超细颗粒，并且具有优越的性质，例如高硬度、高韧性，并且其中的粘结相被均一混合。特别地，该制造出的碳化钨－钴复合粉末因利用具有价格竞争力的钨化合物和钴化合物和利用简化的步骤而具有经济优势。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造超细的碳化鴒-钴复合粉末的方法。更后，在给定气体环境中，于给定的反应温度下，依次通过纟段烧处理、 还原处理、渗碳处理而用于制造超细的碳化鴒-钴复合粉末的方法。
技术介绍
碳化鴒-钴复合粉末具有高硬度和优越的耐磨损性，并因此^皮广 泛地用作切割工具、耐磨工具、耐冲击工具和金属铸模材料等。并且，当碳化鴒(wc)颗粒更为精细时，它具有高硬度和耐磨损性 能，并因Co粘结相(binder phase )的岁文果而4交其它切割材冲十具有 更高韧性的机械性能。才艮据当前工业上大量生产的用于制造碳化鴒(WC)粉末的方 法，通过煅烧和还原钨酸(H2W04)以及从钨矿中萃取的仲钨酸铵 (APT)制备渗碳粉末，然后通过研磨处理，研磨该粉末至合适的 尺寸，混合碳粉末到该混合物中，并以至少1400。C的高温渗碳化， 从而制造出碳化鴒(WC)粉末。为将该粉末制成商业产品，多种 工具(包括切割工具)制造时通过湿研磨处理混合入金属粘结剂 Co4分末，以确j呆高韦刃'l"生。但是，所述制造方法的问题在于，碳化钩(WC)颗粒在高温 下被复合后、或者在添加Co粉末后长时间进行研磨处理后是粗糙(coarse)的。另外，在该制造方法中，因为还原处理和;参-友处J里 在高温下进行，故不可能制造出超细的4分末。一种试图改进该常规方法的是韩国专利公开号 1998-0083671&2001-0113364,其涉及才几才成化学处理。更具体;也解 释该方法为通过溶解鴒盐(AMT((NH4)6(H2W1204q》4H20))、钴盐 (Co(N03)2 6H20)、以及作为颗粒生长抑制剂的水性盐(例如偏 石凡酸4妄(AMV)、 Cr-石肖酉臾盐、Ta-氯化物，其为？K中的V、 Cr、 Ta的 盐)，制备适合于目标组合物的溶液，然后通过在喷雾干燥器中干 火喿i亥纟容:夜，制造均一的前体(precursor )。 i亥均一的前体通过去盐J匕 处理去除盐和空气中的水，从而制造出均一的鴒-钴氧化物，然后， 经还原和碳化，制造出超细的烧结碳化物复合粉末。该方法可制造 超细纳米相复合粉末，但其不利之处在于该水性盐的成本相对较 高，并且另外需要用于制备溶液和喷雾干燥的处理。作为另一种方法，在韩国专利公开号2003-0024174中，利用碾 碎机湿研磨氧化鴒(W03)和氧化钴(Co304)，然后在溶炉中利用 氪气和昂贵的曱烷气体同时进行还原和渗碳，从而制造出超细的烧 结碳化物粉末。但是，该方法具有效率和经济性方面的根本问题， 因为通过该碾碎机的湿研磨需要至少30小时的长时间，并且其后 还需增加干燥处理。另外，已知不可能利用该精细研磨处理制造 0.3(am大小的超细粉末。并且，由于通过顺次添加氬气、甲烷、氢 气同时进行还原和渗碳，当控制所制造粉末的碳含量时，会存在有 性质稳定化和大量生产的设备方面的问题。
技术实现思路
4支术方案因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于制造超细碳化钨-钴复 合斗分末的方法，该4分末可用于切割工具以及耐磨损工具。该方法解 决了常规的用于制造碳化鹌-钴复合粉末的方法的上述问题，并且可 经济地制造具有优越性能的复合粉末，例如机械性能和可靠的微结构。为达到该目的，本专利技术提供了 一种用于制造超细碳化钨-钴复合 粉末的方法，包括利用干混合器混合钨化合物、钴化合物以及某些 场合下颗粒生长抑制剂的第一干燥混合处理，用于从该混合粉末中 去除氨和湿气并形成氧化物的煅烧处理，用于将所述经煅烧的粉末 制造成纯金属4分末的还原处理，用于通过添加石友源以及某些场合下 颗粒生长抑制剂到所述经还原的粉末进行研磨的第二混合处理，以 及将该经混合的粉末制造成最终形式的渗碳处理。所述制造方法在图1中的处理流一呈表中显示，以利于容易i也理解。以下，将对本专利技术的制造方法作更为详细的描述。 在本专利技术所^使用的原材料中，钨的原材料为钨化合物，例如包(APT: (NH4)10W12O42 .5H20 )、鵠酸(H2W04 )、以及偏钨酸4妄(AMT: (NH4)6(H2W12O40).4H2O )。基本上转化成钴的成分的草酸钴(CoC204 . 2H20)、醋酸钴 (Co'(CH3COO)2 4H20)、以及碌』臾4古(Co04S7H20 )。同时，作为颗粒生长抑制剂，可以在该第一混合处理中4吏用金 属化合物和氧化物，例如五氧化二4^( V205 )、三氧化二4凡(V203 )、钒酸铵(NH4V03)、 4各盐(Cr(N03)2)、三氧化二4各(Cr203 )、醋酸 4各(Cr(CH3COO)3 )、五氧化二钽(Ta205 )、氯化4尼(NbCls)、五氧 化二铌((Nb205 )、 二氧化钛(Ti02)、氯化钛(TiCl2)、以及氯化 钽(TaCl5 )。混合和使用 一种或一种以上的颗粒生长抑制剂是可以接受的。必要时，上述钨化合物、钴化合物、以及颗冲立生长抑制剂可用 于制备WC-2 25wt% Co-0.1 3wt。/。颗粒生长抑制剂的目标组合物， 并利用混合器混合10 180分钟(第一混合处理)。此时，当混合时间少于10分4中时，不能获4寻同质混合物，并 且因此会产生APT和Co化合物的有区别的颜色。如果混合时间多 于180分钟，随着混合时间的增加，粉末会在该混合物内彼此粘结。作为在所述第一干燥混合处理中用作才几械混合的混合器，可以 选取无重混合器、V-混合器、Y-混合器、球磨机、双锥混合器、三 维混合器、以及高速混合器中的任一种。颗^i生长承卩制剂可以在该第一干纟喿混合处理中添力口。并且，颗 粒生长抑制剂也可在后续的处理中添加，而不用添加入该第 一混合 处理中。当混合完成后，在大气条件下，混合后的4分末在热处理熔炉中 以500 1000。C蜂皮煅烧10 240分钟，以形成鴒和钴的复合氧化物的 复合粉末。此时，如果温度低于500°C,煅烧不能完全进行，而如果温度 超过1000。C,则该氧化物的初始颗粒形成不均一。因此，煅烧温度为500~1000°C。在IOO(TC的煅烧条件下，该反应在10分钟内完成， 在500。C的煅烧条件下，该反应在240分钟内完成。在氢气环境下，上述经煅烧的粉末以500 1000。C在热处理熔炉 中被还原2 10小时以形成鴒和钴金属的混合粉末。最终碳化钨-钴 复合斗分末的大小可净皮控制在0.1 0.2pm、 0.2 0.3|im、 0.3 0.4^im的 大小，这耳又决于具体条件，例如还原温度、还原时间、4分末的装载 重量、氢气的含量。此时，如果温度叶氐于50CTC,还原不能完全进4亍，如果温度超 过1000°C,经还原粉末的初始颗粒会变粗糙。因此，还原温度为 500 1000°C。在500。C的还原条件下，还原在10小时内完成，在 IOO(TC的还原条件下，还原在2小时内完成。如果颗粒生长抑制剂没有#皮添加入所述第 一 混合处理中而添 加入该第二混合处理中，颗粒生长抑制剂以石友化物(VC, TaC, NbC， TiC, Cr3C2 )或氧化物(五氧化二4凡(V205 )、三氧4匕二4凡(V203 )、 三氧化二铬(Cr203 )、五氧化二钽(Ta205 )、五氧化二铌((Nb205 ) 以及二氧化钛(Ti02))的形本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制造超细碳化钨－钴复合粉末的方法，其特征在于包括： 第一混合处理，用于将钨化合物与钴化合物机械混合； 煅烧处理，用于从在所述第一混合处理中混合的粉末中去除氨和湿气，并将其形成氧化物； 还原处理，用于将所述煅烧粉末制造成纯金属粉末； 第二混合处理，用于添加碳源到所述经还原的粉末；以及 渗碳处理，用于碳化在所述第二混合处理中经混合的粉末，以制造碳化钨－钴复合粉末。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：金相冕，李炫昊，许民善，
申请(专利权)人：纳诺泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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