一种高比重钨合金的粉料处理方法与流程

1.本发明涉及钨合金技术领域，具体涉及一种高比重钨合金的粉料处理方法。


背景技术：

2.钨合金是以钨为基加入其他元素组成的合金。在金属中，钨的熔点最高，高温强度和抗蠕变性能以及导热、导电和电子发射性能都好，比重大，除大量用于制造硬质合金和作合金添加剂外，钨及其合金广泛用于电子、电光源工业，也在航天、铸造、武器等部门中用于制作火箭喷管、压铸模具、穿甲弹芯、触点、发热体和隔热屏等。
3.钨合金的粉料现有技术处理工艺很难提高其韧性、密度性能以及耐磨性能，综合处理效率低，需进一步的优化改进处理。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高比重钨合金的粉料处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明解决技术问题采用如下技术方案：本发明提供了一种高比重钨合金的粉料处理方法，包括以下步骤：步骤一：将钨合金粉末先置于等离子体辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照料；步骤二：辐照料然后于5-9倍的预改性剂中搅拌均匀，再水洗、干燥，得到预处理料；步骤三：随后加入预处理料总量10-15%的研磨改性剂，混合均匀；步骤四：送入到研磨机中研磨处理；步骤五：最后进行热改进处理，处理结束，即可。
6.优选地，所述等离子体辐照箱处理的辐照功率为300-400w，辐照时间为20-30min。
7.优选地，所述预改性剂的制备方法为：s01：将5-10份烷基磺酸钠、1-3份壳聚糖加入到10-15份去离子水中，然后加入6-10份海藻酸钠溶液，搅拌混合均匀，得到预基液；s02：将2-5份硫酸镧、1-3份异柠檬酸三钠盐加入到5-10份盐酸溶液中，搅拌均匀，得到改性调理剂；s03：将改性调理剂按照重量比1:5加入到预基液中，搅拌混合充分，得到预改性剂。
8.本发明的发明人发现未采用预改性剂处理，产品的密度、冲击韧性和耐磨性能均显著变差，同时未采用研磨改性剂处理，产品的性能也有变差趋势，预改性剂的制备中未加入改性调理剂、未加入烷基磺酸钠，产品的原料制备方法不同，产品的性能不同；本发明的发明人发现研磨改性剂制备中未加入1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，以及石墨烯采用膨润土代替，产品的性能均有变差趋势，只有采用本发明的研磨改性剂配
合预改性剂处理，产品的性能改进效果显著；采用本发明的工艺处理，制备的产品密度、冲击韧性和耐磨性可达到协调式改进效果，采用其他方法代替均实现不了本发明的效果。
9.优选地，所述盐酸溶液的质量分数为5-10%。
10.优选地，所述海藻酸钠溶液的质量分数为10-15%。
11.优选地，所述研磨改性剂的制备方法为：将石墨烯送入到3-5倍的去离子水中分散均匀，然后加入1-3份磷酸缓冲溶液、0.2-0.6份1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，继续搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到研磨改性剂。
12.优选地，所述磷酸缓冲溶液的ph值为5.5-6.0。
13.优选地，所述研磨处理的转速为1000-1500r/min，研磨时间为25-35min。
14.优选地，所述热改进处理的步骤为：先采用300-350℃的温度处理10-20min，然后以2-5℃/min的速率升温至500℃，保温5-10min，最后空冷至室温，即可。
15.优选地，所述空冷采用5-10l/min流速的空气进行冷却，空气温度为5-10℃。
16.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明重钨合金的粉料采用等离子体处理，提高活性度，然后再通过预改性剂改性处理，改性后的粉料能够与研磨改性剂更好的互配结合，通过石墨烯对钨合金进行研磨改性，二者工艺处理，相互协配增效，提高产品的韧性、密度和耐磨性能效果。
具体实施方式
17.下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.本实施例的一种高比重钨合金的粉料处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
19.本发明解决技术问题采用如下技术方案：本发明提供了一种高比重钨合金的粉料处理方法，包括以下步骤：步骤一：将钨合金粉末先置于等离子体辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照料；步骤二：辐照料然后于5-9倍的预改性剂中搅拌均匀，再水洗、干燥，得到预处理料；步骤三：随后加入预处理料总量10-15%的研磨改性剂，混合均匀；步骤四：送入到研磨机中研磨处理；步骤五：最后进行热改进处理，处理结束，即可。
20.本实施例的等离子体辐照箱处理的辐照功率为300-400w，辐照时间为20-30min。
21.本实施例的预改性剂的制备方法为：s01：将5-10份烷基磺酸钠、1-3份壳聚糖加入到10-15份去离子水中，然后加入6-10份海藻酸钠溶液，搅拌混合均匀，得到预基液；s02：将2-5份硫酸镧、1-3份异柠檬酸三钠盐加入到5-10份盐酸溶液中，搅拌均匀，
得到改性调理剂；s03：将改性调理剂按照重量比1:5加入到预基液中，搅拌混合充分，得到预改性剂。
22.本实施例的盐酸溶液的质量分数为5-10%。
23.本实施例的海藻酸钠溶液的质量分数为10-15%。
24.本实施例的研磨改性剂的制备方法为：将石墨烯送入到3-5倍的去离子水中分散均匀，然后加入1-3份磷酸缓冲溶液、0.2-0.6份1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，继续搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到研磨改性剂。
25.本实施例的磷酸缓冲溶液的ph值为5.5-6.0。
26.本实施例的研磨处理的转速为1000-1500r/min，研磨时间为25-35min。
27.本实施例的热改进处理的步骤为：先采用300-350℃的温度处理10-20min，然后以2-5℃/min的速率升温至500℃，保温5-10min，最后空冷至室温，即可。
28.本实施例的空冷采用5-10l/min流速的空气进行冷却，空气温度为5-10℃。
29.实施例1.本实施例的一种高比重钨合金的粉料处理方法，包括以下步骤：步骤一：将钨合金粉末先置于等离子体辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照料；步骤二：辐照料然后于5倍的预改性剂中搅拌均匀，再水洗、干燥，得到预处理料；步骤三：随后加入预处理料总量10%的研磨改性剂，混合均匀；步骤四：送入到研磨机中研磨处理；步骤五：最后进行热改进处理，处理结束，即可。
30.本实施例的等离子体辐照箱处理的辐照功率为300w，辐照时间为20min。
31.本实施例的预改性剂的制备方法为：s01：将5份烷基磺酸钠、1份壳聚糖加入到10份去离子水中，然后加入6份海藻酸钠溶液，搅拌混合均匀，得到预基液；s02：将2份硫酸镧、1份异柠檬酸三钠盐加入到5份盐酸溶液中，搅拌均匀，得到改性调理剂；s03：将改性调理剂按照重量比1:5加入到预基液中，搅拌混合充分，得到预改性剂。
32.本实施例的盐酸溶液的质量分数为5%。
33.本实施例的海藻酸钠溶液的质量分数为10%。
34.本实施例的研磨改性剂的制备方法为：将石墨烯送入到3倍的去离子水中分散均匀，然后加入1份磷酸缓冲溶液、0.2份1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，继续搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到研磨改性剂。
35.本实施例的磷酸缓冲溶液的ph值为5.5。
36.本实施例的研磨处理的转速为1000r/min，研磨时间为25min。
37.本实施例的热改进处理的步骤为：先采用300℃的温度处理10min，然后以2℃/min的速率升温至500℃，保温5min，最后空冷至室温，即可。
38.本实施例的空冷采用5l/min流速的空气进行冷却，空气温度为5℃。
39.实施例2.本实施例的一种高比重钨合金的粉料处理方法，包括以下步骤：步骤一：将钨合金粉末先置于等离子体辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照料；步骤二：辐照料然后于9倍的预改性剂中搅拌均匀，再水洗、干燥，得到预处理料；步骤三：随后加入预处理料总量15%的研磨改性剂，混合均匀；步骤四：送入到研磨机中研磨处理；步骤五：最后进行热改进处理，处理结束，即可。
40.本实施例的等离子体辐照箱处理的辐照功率为400w，辐照时间为30min。
41.本实施例的预改性剂的制备方法为：s01：将10份烷基磺酸钠、3份壳聚糖加入到15份去离子水中，然后加入10份海藻酸钠溶液，搅拌混合均匀，得到预基液；s02：将5份硫酸镧、3份异柠檬酸三钠盐加入到10份盐酸溶液中，搅拌均匀，得到改性调理剂；s03：将改性调理剂按照重量比1:5加入到预基液中，搅拌混合充分，得到预改性剂。
42.本实施例的盐酸溶液的质量分数为10%。
43.本实施例的海藻酸钠溶液的质量分数为15%。
44.本实施例的研磨改性剂的制备方法为：将石墨烯送入到5倍的去离子水中分散均匀，然后加入3份磷酸缓冲溶液、0.6份1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，继续搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到研磨改性剂。
45.本实施例的磷酸缓冲溶液的ph值为6.0。
46.本实施例的研磨处理的转速为1500r/min，研磨时间为35min。
47.本实施例的热改进处理的步骤为：先采用350℃的温度处理20min，然后以5℃/min的速率升温至500℃，保温10min，最后空冷至室温，即可。
48.本实施例的空冷采用10l/min流速的空气进行冷却，空气温度为10℃。
49.实施例3.本实施例的一种高比重钨合金的粉料处理方法，包括以下步骤：步骤一：将钨合金粉末先置于等离子体辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照料；步骤二：辐照料然后于7倍的预改性剂中搅拌均匀，再水洗、干燥，得到预处理料；步骤三：随后加入预处理料总量12.5%的研磨改性剂，混合均匀；步骤四：送入到研磨机中研磨处理；步骤五：最后进行热改进处理，处理结束，即可。
50.本实施例的等离子体辐照箱处理的辐照功率为350w，辐照时间为25min。
51.本实施例的预改性剂的制备方法为：s01：将7.5份烷基磺酸钠、2份壳聚糖加入到12.5份去离子水中，然后加入8份海藻酸钠溶液，搅拌混合均匀，得到预基液；s02：将3.5份硫酸镧、2份异柠檬酸三钠盐加入到7.5份盐酸溶液中，搅拌均匀，得
到改性调理剂；s03：将改性调理剂按照重量比1:5加入到预基液中，搅拌混合充分，得到预改性剂。
52.本实施例的盐酸溶液的质量分数为7.5%。
53.本实施例的海藻酸钠溶液的质量分数为12.5%。
54.本实施例的研磨改性剂的制备方法为：将石墨烯送入到4倍的去离子水中分散均匀，然后加入2份磷酸缓冲溶液、0.4份1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，继续搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到研磨改性剂。
55.本实施例的磷酸缓冲溶液的ph值为5.7。
56.本实施例的研磨处理的转速为1250r/min，研磨时间为30min。
57.本实施例的热改进处理的步骤为：先采用325℃的温度处理15min，然后以3℃/min的速率升温至500℃，保温7.5min，最后空冷至室温，即可。
58.本实施例的空冷采用7.5l/min流速的空气进行冷却，空气温度为7.5℃。
59.实施例4.本实施例的一种高比重钨合金的粉料处理方法，包括以下步骤：步骤一：将钨合金粉末先置于等离子体辐照箱内辐照处理，辐照结束，得到辐照料；步骤二：辐照料然后于6倍的预改性剂中搅拌均匀，再水洗、干燥，得到预处理料；步骤三：随后加入预处理料总量12%的研磨改性剂，混合均匀；步骤四：送入到研磨机中研磨处理；步骤五：最后进行热改进处理，处理结束，即可。
60.本实施例的等离子体辐照箱处理的辐照功率为320w，辐照时间为22min。
61.本实施例的预改性剂的制备方法为：s01：将6份烷基磺酸钠、2份壳聚糖加入到12份去离子水中，然后加入7份海藻酸钠溶液，搅拌混合均匀，得到预基液；s02：将3份硫酸镧、2份异柠檬酸三钠盐加入到6份盐酸溶液中，搅拌均匀，得到改性调理剂；s03：将改性调理剂按照重量比1:5加入到预基液中，搅拌混合充分，得到预改性剂。
62.本实施例的盐酸溶液的质量分数为6%。
63.本实施例的海藻酸钠溶液的质量分数为12%。
64.本实施例的研磨改性剂的制备方法为：将石墨烯送入到4倍的去离子水中分散均匀，然后加入2份磷酸缓冲溶液、0.3份1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，继续搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到研磨改性剂。
65.本实施例的磷酸缓冲溶液的ph值为5.6。
66.本实施例的研磨处理的转速为1200r/min，研磨时间为26min。
67.本实施例的热改进处理的步骤为：先采用310℃的温度处理12min，然后以3℃/min的速率升温至500℃，保温6min，最后空冷至室温，即可。
68.本实施例的空冷采用5-10l/min流速的空气进行冷却，空气温度为5-10℃。
69.对比例1.与实施例3不同是未采用预改性剂处理。
70.对比例2.与实施例3不同是预改性剂的制备中未加入改性调理剂。
71.对比例3.与实施例3不同是改性调理剂的制备中未加入异柠檬酸三钠盐。
72.对比例4.与实施例3不同是预改性剂的制备中未加入烷基磺酸钠。
73.对比例5.与实施例3不同是未采用研磨改性剂处理。
74.对比例6.与实施例3不同是研磨改性剂制备中未加入1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。
75.对比例7.与实施例3不同是研磨改性剂中的石墨烯采用膨润土代替。
76.对比例8.与实施例3不同是未采用热改进处理。
77.采用ml-100型磨料磨损试验机测定合金磨损性能；将实施例1-4及对比例1-8产品进行性能测试；
从对比例1-8及实施例1-4可看出；本发明未采用预改性剂处理，产品的密度、冲击韧性和耐磨性能均显著变差，同时未采用研磨改性剂处理，产品的性能也有变差趋势，预改性剂的制备中未加入改性调理剂、未加入烷基磺酸钠，产品的原料制备方法不同，产品的性能不同，同时研磨改性剂制备中未加入1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，以及石墨烯采用膨润土代替，产品的性能均有变差趋势，只有采用本发明的研磨改性剂配合预改性剂处理，产品的性能改进效果显著；采用本发明的工艺处理，制备的产品密度、冲击韧性和耐磨性可达到协调式改进效果，采用其他方法代替均实现不了本发明的效果。
78.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。
79.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。