[发明专利]一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法

说明书

技术领域

本发明属于钨冶炼生产技术领域，具体涉及一种制备均匀掺铬APT（仲钨酸铵）的方法。

背景技术

硬质合金因具有高熔点、高硬度和高强度等一系列的优良性能，广泛应用于现代工具材料、耐磨材料、耐高温和耐腐蚀材料中。其中超细晶粒的                                                硬质合金因具有高硬度、高强度的“双高”性能而成为硬质合金的发展方向。液相烧结 WC 晶粒快速长大是制约超细硬质合金发展的一大瓶颈。研究表明，过渡族金属碳化物（Cr₃C₂）能有效抑制液相烧结过程 WC 晶粒长大。因此，当前制备亚微米以下的硬质合金，通常采用添加晶粒长大抑制剂抑制WC 晶粒长大。而抑制剂的抑制效果与抑制剂的分布状态紧密相关。

目前制备亚微米以下的硬质合金，主要采用机械混合法，该方法主要是在超细钨粉中按需求加入铬粉或碳化铬，机械混合后碳化、压制烧结制备硬质合金。因添加的晶粒生长抑制剂分布不均匀，会引发“WC 晶粒”非正常长大，严重影响了硬质合金的“双高”性能，极大的制约了超细硬质合金的发展。

发明内容

（1）要解决的技术问题

本发明为了克服抑制剂分布不均匀，引发“WC 晶粒”非正常长大的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法,促使晶粒生长抑制剂分布更加均匀，达到分子级混合，有效的抑制液相烧结过程WC晶粒非正常长大，有利于提高超细硬质合金的性能。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法。

本发明是利用共沉淀原理，在碱性钨酸铵溶液中加入可溶性三价铬盐，蒸发结晶制备掺铬均匀的仲钨酸铵，铬以氢氧化铬形式存在于仲钨酸铵粉末中。

本发明采用如下技术方案：

一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法，其步骤如下：

（1）氨溶WO₃：分别加入相应的WO₃ 和氨水于反应釜内，100 ℃反应1 h，制备钨酸铵溶液，其中WO₃浓度150-350 g/L，NH₄OH浓度1.8-5.0 mol/L；

（2）将钨酸铵溶液加入内衬钛材结晶锅内，搅拌速度为70r/min，一边搅拌一边缓慢加入可溶性三价铬盐乙酸铬，开启蒸汽阀门调节蒸汽至0.10-0.30MPa；温度控制为90-100℃，加热蒸发结晶。控制铬在仲钨酸铵粉末中的质量比为0.22～0.60%；

（3）结晶锅内液面完全沸腾后，保持搅拌不变，关闭蒸汽；

（4）待结晶锅内出现晶核，搅拌速度调节到30 r/min，开启蒸汽阀门并保持蒸汽压力为0.05-0.10MPa；

（5）当溶液密度到1.1 g/cm³，控制搅拌速度到70 r/min，开启蒸汽阀门并保持蒸汽压力为0.20-0.30 MPa；

（6）当溶液pH=6.7-7.0停止加热，冷却，放料。

（3）有益效果

本发明的有益效果是：①本发明可以制备铬分布均匀仲钨酸铵粉末，铬均匀分布于每个仲钨酸铵晶界处，实现了分子级混合。掺铬较不掺工艺制备的仲钨酸铵，Fuss粒度更小，粒度分布更均匀。制备的掺铬仲钨酸铵能有效的抑制液相烧结过程WC晶粒非正常长大，较大的提高硬质合金性能。本发明所述的方法，可以利用企业现有的设备，不需要额外增加设备，能够有效降低设备的投入，从而降低成本。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

图2为实例1工艺条件制备掺铬APT电镜照片（1100倍）。

图3为实例1工艺条件制备掺铬APT电镜照片（300倍）。

图4为实例1工艺条件制备掺铬APT电镜及能谱图。

图5为实例1工艺条件制备掺铬APT XRD结果。

图6为实例1工艺条件由掺铬APT制备硬质合金金相照片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法，其步骤如下：