[发明专利]一种基于表面纳米化处理制备合金粉末的方法

权利要求书

1.一种基于表面纳米化处理制备合金粉末的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)高纯还原铁粉还原：将铁鳞或精矿粉还原获得高纯还原铁粉；

(2)表面纳米化处理：通过简单球磨，将得到的高纯还原铁粉进行表面纳米化处理；

(3)预先处理：将步骤(2)中所得表面纳米化处理后的高纯还原铁粉与合金粉、粘结剂混合，在一定温度下搅拌至均匀；

(4)渗硅-热处理：将步骤(3)中所得粉末在惰性气体保护下进行分步热处理，随炉冷却后，得到最终的合金粉末成品；

(5)破碎处理：通过雷蒙破+万能破的混合破碎方式，将得到的成品进行破碎，改善形貌。

2.根据权利要求1所述的一种基于表面纳米化处理制备合金粉末的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铁鳞或精矿粉的粒度为0.1-0.35mm，其经三段氢气还原得到的高纯还原铁粉为类球形，松装密度为2.5-2.9g/cm³、金属铁含量≥99.1％、盐酸不溶物≤0.20％，所得还原铁粉粒度为45-75μm。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于表面纳米化处理制备合金粉末的方法，其特征在于：步骤(2)高能球磨过程中，球料比为1:5～10，控制球磨转速为350-450rpm，球磨时间为60-180min。

4.根据权利要求3所述的一种基于表面纳米化处理制备合金粉末的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述还原铁粉与合金粉的质量比为1：(0.06-0.08)，还原铁粉和合金粉的总质量与粘结剂的质量比为1：(0.02-0.035)。

5.根据权利要求4所述的一种基于表面纳米化处理制备合金粉末的方法，其特征在于：所述合金粉为硅粉，控制合金粉末的粒度为0.5-5μm；粘结剂采用聚乙烯或聚丙烯中的一种。

6.根据权利要求5所述的一种基于表面纳米化处理制备合金粉末的方法，其特征在于：步骤(4)渗硅-热处理中，第一步进行500℃低温热处理，热处理时间为120min，后续进行第二步高温热处理，第二步热处理温度与时间满足下面公式：

式中，m为铁硅合金粉末的质量，单位为kg；M为经表面纳米化处理后的高纯还原铁粉质量，单位为kg；t为热处理时间，其单位为s；T为热处理温度，其单位为℃；d为铁粉粒径，单位为m；热处理温度范围为700-950℃。

7.根据权利要求6所述的一种基于表面纳米化处理制备合金粉末的方法，其特征在于：Si渗层厚度与热处理时间满足下面公式：

式中，L为Si渗层厚度，单位为μm；t为热处理时间，单位为h。

8.根据权利要求7所述的一种基于表面纳米化处理制备合金粉末的方法，其特征在于：步骤(4)中，渗硅-热处理在氮气或氩气保护性气氛下进行。