一種鈷包碳化鈦的制備方法
【專利說(shuō)明】一種鈷包碳化鈦的制備方法發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鈷包碳化鈦的制備方法，應(yīng)用于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]發(fā)明背景
鋼結(jié)硬質(zhì)合金(以下簡(jiǎn)稱為鋼結(jié)合金)是以鋼為基體，碳化鎢、碳化鈦等為硬質(zhì)相采用粉末冶金方法生產(chǎn)的介于硬質(zhì)合金和合金工具鋼、模具鋼及高速鋼之間的高壽命模具材料和工程材料。鋼結(jié)合金鋼基體粘結(jié)相與硬質(zhì)相的配比范圍相當(dāng)廣泛，這就決定了其具備如下優(yōu)異性能:1)廣泛的工藝性能，主要是可鍛造性能和可切削加工性能以及可熱處理性和可焊接性。2)良好的物理機(jī)械性能，主要表現(xiàn)在與高鈷硬質(zhì)合金相當(dāng)?shù)哪湍バ?；與鋼相比較高的剛性、彈性模量、抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度；與硬質(zhì)合金相比較高的韌性；以及良好的自潤(rùn)滑性和高的阻尼特性等。3)優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，如耐高溫、抗氧化、抗各種介質(zhì)腐蝕等。由于鋼結(jié)合金的上述優(yōu)異的綜合性能，使得它在工模具材料、耐磨零件、耐高溫和耐腐蝕構(gòu)件材料等方面愈來(lái)愈占據(jù)重要的地位，且在金屬加工、五金電子、汽車、機(jī)械、冶金、化工、船舶、航空航天以及核工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用并得到良好效果。如與合金工具鋼、模具鋼及高速鋼相比，鋼結(jié)合金可使模具壽命數(shù)以十倍地大幅度提高，經(jīng)濟(jì)效益也極為顯著。
[0003]在實(shí)際研究和生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，在同樣的鋼基體中，碳化鈦鋼結(jié)硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和韌性低于碳化鎢鋼結(jié)硬質(zhì)合金。這是由于碳化鎢與鋼基體之間的親和性優(yōu)于碳化鈦。采用包覆粉技術(shù)可以解決這一問(wèn)題。
[0004]通常，包覆粉的制備方法有高壓氫還原法、電鍍層法等。高壓氫還原法是在高溫高壓下用氫氣將醋酸鈷中鈷還原，并包覆在包加顆粒的表面。但高壓氫還原法制備鈷包覆粉的工藝危險(xiǎn)性十分高。而采用電鍍層法對(duì)環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種鈷包碳化鈦的制備方法，用以改善碳化鈦與鋼基體之間親和性，作為鋼結(jié)硬質(zhì)合金的硬質(zhì)相。
[0006]本發(fā)明提供的鈷包碳化鈦粉的制備方法，包括如下步驟:
1)用去離子水分別配制0.15-0.35mol/L醋酸鈷溶液、0.1-0.3mol/L氯化鈀溶液，搖勻備用;
2)取醋酸鈷溶液，往其中加入乙醇，醋酸鈷與乙醇的摩爾比為1:1-5:1;
3)將碳化鈦粉浸泡于氯化鈀溶液,放置0.5-1.5h，用氨水調(diào)節(jié)該混合溶液的pH值在8.5-10.0 之間；
4)將攪拌反應(yīng)容器在水浴中靜置10- 30min，使溶液溫度達(dá)到反應(yīng)溫度；
5)將步驟2的溶液加入到反應(yīng)器中，靜置10- 30min，使溶液溫度達(dá)到反應(yīng)溫度，再將步驟3的溶液加入反應(yīng)器；
6)分次加入濃度為40%聯(lián)胺溶液，使之發(fā)生還原反應(yīng)；
7)反應(yīng)結(jié)束后將經(jīng)過(guò)濾、去離子水清洗和真空干燥得到鈷包碳化鈦粉。
[0007]本發(fā)明中采用了價(jià)格較低的醋酸鈷作為原料，以聯(lián)胺作為還原劑，可以在接近于室溫的溫度下得到包覆層均勻而致密的鈷包覆層。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)便，流程短，生產(chǎn)成本低，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1
1)用去離子水分別配制0.15mol/L醋酸鈷溶液、0.lmol/L氯化鈀溶液，搖勻備用；
2)取醋酸鈷溶液，往其中加入乙醇，醋酸鈷與乙醇的摩爾比為1:1;
3)將碳化鈦粉浸泡于氯化鈀溶液，放置0.5h，用氨水調(diào)節(jié)該混合溶液的pH值在8.5 ；
4)將攪拌反應(yīng)容器在水浴中靜置lOmin，使溶液溫度達(dá)到反應(yīng)溫度；
5)將步驟2的溶液加入到反應(yīng)器中，靜置lOmin，使溶液溫度達(dá)到反應(yīng)溫度，再將步驟3的溶液加入反應(yīng)器；
6)分次加入濃度為40%聯(lián)胺溶液，使之發(fā)生還原反應(yīng)；
7)反應(yīng)結(jié)束后將經(jīng)過(guò)濾、去離子水清洗和真空干燥得到鈷包碳化鈦粉。
[0009]實(shí)施例2
1)用去離子水分別配制0.35mol/L醋酸鈷溶液、0.3mol/L氯化鈀溶液，搖勻備用；
2)取醋酸鈷溶液，往其中加入乙醇，醋酸鈷與乙醇的摩爾比為5:1;
3)將碳化鈦粉浸泡于氯化鈀溶液，放置1.5h，用氨水調(diào)節(jié)該混合溶液的pH值在10.0 ；
4)將攪拌反應(yīng)容器在水浴中靜置30min，使溶液溫度達(dá)到反應(yīng)溫度；
5)將步驟2的溶液加入到反應(yīng)器中，靜置30min，使溶液溫度達(dá)到反應(yīng)溫度，再將步驟3的溶液加入反應(yīng)器；
6)分次加入濃度為40%聯(lián)胺溶液，使之發(fā)生還原反應(yīng)；
7)反應(yīng)結(jié)束后將經(jīng)過(guò)濾、去離子水清洗和真空干燥得到鈷包碳化鈦粉。
[0010]實(shí)施例3
1)用去離子水分別配制0.25mol/L醋酸鈷溶液、0.2mol/L氯化鈀溶液，搖勻備用；
2)取醋酸鈷溶液，往其中加入乙醇，醋酸鈷與乙醇的摩爾比為1:1-5:1;
3)將碳化鈦粉浸泡于氯化鈀溶液，放置lh，用氨水調(diào)節(jié)該混合溶液的pH值在9；
4)將攪拌反應(yīng)容器在水浴中靜置20min，使溶液溫度達(dá)到反應(yīng)溫度；
5)將步驟2的溶液加入到反應(yīng)器中，靜置20min，使溶液溫度達(dá)到反應(yīng)溫度，再將步驟3的溶液加入反應(yīng)器；
6)分次加入濃度為40%聯(lián)胺溶液，使之發(fā)生還原反應(yīng)；
7)反應(yīng)結(jié)束后將經(jīng)過(guò)濾、去離子水清洗和真空干燥得到鈷包碳化鈦粉。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鈷包碳化鈦的制備方法，其特征在于包括如下步驟: .1)用去離子水分別配制0.15-0.35mol/L醋酸鈷溶液、0.1-0.3mol/L氯化鈀溶液，搖勻備用; .2)取醋酸鈷溶液，往其中加入乙醇，醋酸鈷與乙醇的摩爾比為1:1-5:1;.3)將碳化鈦粉浸泡于氯化鈀溶液,放置0.5-1.5h，用氨水調(diào)節(jié)該混合溶液的pH值在.8.5-10.0 之間； .4)將攪拌反應(yīng)容器在水浴中靜置10- 30min，使溶液溫度達(dá)到反應(yīng)溫度； .5)將步驟2的溶液加入到反應(yīng)器中，靜置10- 30min，使溶液溫度達(dá)到反應(yīng)溫度，再將步驟3的溶液加入反應(yīng)器； .6)分次加入濃度為40%聯(lián)胺溶液，使之發(fā)生還原反應(yīng)； .7)反應(yīng)結(jié)束后將經(jīng)過(guò)濾、去離子水清洗和真空干燥得到鈷包碳化鈦粉。
【專利摘要】本發(fā)明為一種鈷包碳化鈦的制備方法，包括如下步驟：將醋酸鈷溶解，將碳化鈦粉用氯化鈀溶液浸泡，在攪拌反應(yīng)器中加入聯(lián)胺作為還原劑進(jìn)行包覆反應(yīng)過(guò)程。本發(fā)明中采用了價(jià)格較低的醋酸鈷作為原料，以聯(lián)胺作為還原劑，可以在接近于室溫的溫度下得到包覆層均勻而致密的鈷包覆層。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)便，流程短，生產(chǎn)成本低，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
【IPC分類】B22F1/02, B22F9/24
【公開號(hào)】CN105364081
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410402569
【發(fā)明人】邵慧萍, 丁剛, 丁家偉
【申請(qǐng)人】江蘇匯誠(chéng)機(jī)械制造有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2014年8月16日