[发明专利]用于金刚石制品的预合金粉及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于金刚石制品的预合金粉及其制备方法，属于金刚石工具的技术领域。本发明的制备方法，包括以下步骤：准备包括Cu、Fe、Sn、Ni的强酸盐配置成前驱体溶液；准备由草酸和肼化合物组成的沉淀剂溶液；将前驱体溶液与沉淀剂溶液混合，加入氨水调节pH值，并加入二胺化合物进行沉淀反应得到沉淀物；将沉淀物进行煅烧得到煅烧产物；在还原性气氛下对所述煅烧产物进行还原处理，然后进行粉碎、筛分即可即可得到用于金刚石制品的预合金粉。采用上述方法制备得到的预合金粉粉末粒度细，而且合金化程度高，烧结活性高，有利于降低烧结温度，并且与金刚石颗粒具有良好的结合力，从而能够有效提高金刚石颗粒的利用率以及金刚石工具的加工效率。

技术领域

本发明涉及金刚石工具的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于金刚石制品的预合金粉及其制备方法。

背景技术

随着金刚石工具行业的发展，加工企业对金刚石工具性能的要求不断提高，常规的以单质金属粉末混合为主的胎体材料，已经不能满足制备高性能金刚石工具的要求。20世纪90年代，比利时Umicore公司首先提出了在金刚石工具中使用超细预合金粉的技术解决方案。预合金粉粉末是“一种由两种或两种以上元素组成的，在粉末的制造过程中发生合金化，并且所有的颗粒保持与标称含量一致的组分的金属粉末”。自从20世纪90年代提出预合金粉概念以来，国内外研究人员对预合金粉进行了大量研究，预合金粉有其显著的优点：预合金粉比机械混合粉末元素分布均匀，从根本上避免了成分偏析，使胎体组织均匀，预合金粉在制备过程中发生一定程度的合金化，使胎体具有高的硬度和高的冲击强度，可提高到金刚石的把持力。预合金化大大降低了烧结过程中金属原子的扩散所需的激活能，从而降低了烧结温度，缩短了烧结时间，这一方面有利于避免对金刚石的高温损伤，另一方面可降低石墨模具用量与电能消耗。

在现有技术中，早期预合金粉主要采用常规雾化法生产，雾化法生产的预合金粉末合金化程度高，流动性好，且生产效率高，但雾化工艺对设备要求较高，不易于调整胎体成分，并且含氧量高，粉末呈球形，松装比重大，不利于胎体粉与金刚石混合料的制粒。共沉淀法由于其具有粒度细、烧结活性高的特点，在金刚石工具中的应用受到越来越多的重视。但目前对用于制备金刚石工具用金属结合剂的预合金粉的研究主要集中于FeCoCu基础体系，其中的Co不仅抗弯强度高，而且对碳材料和碳化物的润湿性、粘结性好，但钴不仅成本高，而且资源稀缺，因此，需要提供一种性能优异且无钴的预合金粉。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于金刚石制品的预合金粉及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于金刚石制品的预合金粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)准备包括Cu、Fe、Sn、Ni以及可选地强化元素的强酸盐，溶解于水中配置成前驱体溶液；

(2)准备沉淀剂溶液，所述沉淀剂溶液由草酸和肼化合物组成；

(3)将前驱体溶液与沉淀剂溶液混合，加入氨水调节pH值为4.0～8.0，并加入二胺化合物进行沉淀反应得到沉淀物；

(4)将沉淀物进行煅烧得到煅烧产物，煅烧温度为450～650℃；

(5)在还原性气氛下对所述煅烧产物进行还原处理，还原处理的温度为400～550℃；然后进行粉碎、筛分即可。

其中，所述强化元素包括Ti、Mn、W、Zr、Cr、V、Nb、Al、Mg、La或Ce中的至少一种。

其中，所述强酸盐选自盐酸盐、硫酸盐或硝酸盐中的一种。

其中，所述肼化物选自乙肼草酸盐、丙基肼草酸盐或丁基肼草酸盐中的至少一种。

其中，所述肼化合物与所述草酸的重量比为1:5～20。所述沉淀剂溶液中的草酸含量为72～160g/L。