[发明专利]一种抗腐蚀硬质合金用钴粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗腐蚀硬质合金用钴粉的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)配制钴和贵金属的混合盐溶液；(2)将分散剂加入混合盐溶液中，混合均匀；(3)配沉淀剂溶液；(4)将混合盐溶液与沉淀剂溶液用并流加料法加入反应釜中，通过共沉淀反应使钴和贵金属从溶液中沉淀出来；(5)共沉淀物经过滤、洗涤、干燥得复合碱式碳酸钴粉末；(6)将所述复合碱式碳酸钴粉末经过还原，制得所述抗腐蚀硬质合金用钴粉。本发明在钴粉中均匀添加具有很高的耐腐蚀性的贵金属，在硬质合金制品中以固溶体形式存在于金属钴中，弥散强化粘结相显微结构，从而提高硬质合金抗腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，尤其是涉及一种抗腐蚀硬质合金用钴粉的制备方法。

背景技术

随着我国经济的逐渐企稳，预计钴的消费年均增速也将稳中有升。目前，我国钴粉的年消费量为4000吨左右，需求量主要来自硬质合金行业，到2020年，该行业的钴粉消费量将达到3500吨左右。

硬质合金是以难熔金属碳化物(WC、TiC等)为基体，以铁族金属(Co、Fe、Ni)作粘结剂，用粉末冶金方法制造的合金制品。目前硬质合金产品主要是以碳化钨为基体、钴为粘结剂。WC-Co硬质合金因为特殊的耐磨蚀、高硬度、优良的断裂韧性和抗弯强度而在切削工具、地质矿山工具、模具、耐磨零件、耐高压高温用腔体等领域得以广泛应用。

在石油、化工、矿山、冶金、水利、电力、食品、医疗、金属切削等行业中,其机械零部件经常与腐蚀性介质如酸、碱、盐、海水等接触,甚至有时在高温高压以及冲刷等苛刻条件下工作,由于所使用材料存在耐磨、抗腐蚀性差等问题,从而导致部件失效或设备报废,对生产造成极大损失。随着硬质合金应用范围的不断扩大,需要解决一个新的问题,即如何改善硬质合金的抗腐蚀性能。传统的硬质合金都是采用Co作为粘结金属,因为以Co为粘结金属的硬质合金烧结性能好、强度高,但抗氧化性能和抗腐蚀性能差。因此，需要一种制备抗腐蚀硬质合金用钴粉的方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种抗腐蚀硬质合金用钴粉的制备方法。本发明在钴粉中均匀添加具有很高的耐腐蚀性的贵金属，在硬质合金制品中以固溶体形式存在于金属钴中，弥散强化粘结相显微结构，从而提高硬质合金抗腐蚀性能。

本发明的技术方案如下：

一种抗腐蚀硬质合金用钴粉的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将可溶性钴盐、可溶性贵金属盐溶于蒸馏水中配制成钴和贵金属的混合盐溶液；

(2)将分散剂加入步骤(1)所述混合盐溶液中，混合均匀；

(3)将铵盐与氨水加入蒸馏水，配成沉淀剂溶液；

(4)将步骤(2)制得的混合盐溶液与步骤(3)所述沉淀剂溶液用并流加料法加入反应釜中，通过共沉淀反应使钴和贵金属从溶液中沉淀出来；

(5)将步骤(4)的共沉淀物经过滤、洗涤、干燥得复合碱式碳酸钴粉末；

(6)将所述复合碱式碳酸钴粉末在400～500℃、分解氨气氛中进行还原，还原时间为4～6h，制得复合贵金属的钴粉，即所述抗腐蚀硬质合金用钴粉。

步骤(1)中所述可溶性钴盐为氯化钴、硝酸钴、乙酸钴中的一种或多种；所述可溶性贵金属盐为四氯化铂、三氯化铱、三氯化金、三氯化钌、三氯化铑、二氯化钯中的一种或多种；所述混合盐溶液的浓度为60～150g/L；所述贵金属盐占钴盐质量的0.01～0.8％。

步骤(2)中所述分散剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙二醇、丁醇、丙醇、己烷、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、聚丙烯酸、油酸、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或多种；所述分散剂用量为可溶性钴盐重量的0.05～20％。