鎢基重合金的再生利用技術--氧化-還原法

鎢基重合金是採用粉末冶金液相燒結工藝製備的特殊鎢合金。現在,已形成了W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Ni-Mo和W-Ni-Co等系列合金,較常用的有W-Ni-Fe和W-Ni-Cu兩大系列。利用粉末冶金法生產的鎢基重合金主要是合金坯料,在生產使用過程中還需要約50%的切削加工量。

氧化-還原法再生高比重合金工藝,是在高溫下將合金氧化,氧化物球磨後用氫氣還原,得到含W、Fe、Ni的混合料,然後直接用於高比重合金的生產。

氧化-還原法工藝流程為:廢高比重合金→清洗、乾燥→氧化煆燒→球磨→還原→合批過篩→壓制→燒結→再生高比重合金。其中,合批過篩工序的剩餘料篩上物還可回收送到氧化煆燒工序再次處理。高比鎢基重合金在高溫下的氧化氣氛中易被氧化。氧化是在850~920℃下進行,在敞開爐門的爐中,不送風或氧氣的情況下氧化一定的時間後,緻密的合金廢料氧化後體積膨脹,且疏鬆易碎。合金轉變成WO3和Fe、Ni或Co的鎢酸鹽。氧化後,在球磨機裏球磨至-200目,在氫氣中WO3還原為鎢粉,Fe、Ni或Co的鎢酸鹽還原後轉變成Fe-Ni或Fe-Ni-Co固溶體。再生氧化料中由於鎢酸鐵等鎢酸鹽的存在,鎢晶粒的生長、聚集與還原WO3略有不同,還原時鎢晶粒失去晶棱而十分光滑,通過粘結相的作用使鎢晶粒聯結在一起,鎢晶粒表面也發生了預合金化。

經氧化、球磨和還原過程,粘結相均勻的分佈於鎢晶粒之間,這樣得到的再生混合料在壓制成形、燒結和力學等性能上優於新配製的機械混合鎢粉。這種再生工藝簡單、經濟、可靠,是一種很有前途的再生鎢基高比重合金的方法。




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