一种粉末冶金用高钼含量钼铁粉的制备方法

技术领域

本发明属于粉末材料制备技术领域，尤其涉及一种粉末冶金用高钼含量钼铁粉的制备方法。

背景技术

钼铁粉主要用途是在炼钢中作为钼元素的加入剂。钢中加入钼可使钢具有均匀的细晶组织，并提高钢的淬透性，有利于消除回火脆性。在高速钢中，钼可代替一部分钨。钼同其他合金元素配合在一起广泛地应用于生产不锈钢、耐热钢、耐酸钢和工具钢，以及具有特殊物理性能的合金，钼加于铸铁里可增大其强度和耐磨性。钼铁是钼与铁的合金，同时是粉末冶金产品重要的原料合金粉末。

传统钼铁粉末生产原料主要为辉钼矿(MoS

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种粉末冶金用高钼含量钼铁粉的制备方法。本发明主旨如下：

本发明一种粉末冶金用高钼含量钼铁粉的制备方法，包括：

a、以铁粉和钼粉为原料，钼含量大于70wt％；

b、将机械混合后的粉末置于安有球磨罐中，其中磨球根据加入粉末的质量进行配比，磨球质量不大于粉末质量的20倍；

c、将球磨罐安放在球磨机上，球磨转速控制在300-500r/min的范围内，球磨时间为1-2h；

d、将所述合金粉末在500-600℃下于H

根据本发明的示例性实施例，步骤a所述原料中还原铁粉或者雾化铁粉纯度大于98％，粒度为负100目，钼粉粒径小于或等于100μm，纯度大于或等于99％。

根据本发明的示例性实施例，有钼铁粉中钼含量大于70wt％。

根据本发明的示例性实施例，步骤a是按如下方法进行：还原铁粉或者雾化铁粉和超细钼粉为原料，进行机械混合，混合方式可以为V型、双锥或滚筒式混料机混合。

根据本发明的示例性实施例，步骤b是按如下方法进行：将钼粉和铁粉的混合粉末放入球磨罐中，再放入直径为10mm、5mm以及3mm的钢球作为磨球，磨球与粉末的质量比不大于20:1；将球磨罐密封。

根据本发明的示例性实施例，步骤d所述还原和退火处理的时间为1.5-2h。

本发明制备高钼含量钼铁粉的方法与现有技术相比，具有以下实质性特点和显著的进步：1)增加原材料可选范围，本申请可以采用市场上大部分的铁粉和钼粉为原料；2)降低了生产成本、提高生产效率，本申请技术方案的工艺流程简单、对生产设备要求较低，适宜于工业化批量生产；3)显著提高粉末质量，采用本申请技术方案制备高钼含量钼铁粉的产率高，铜及其他杂质含量少，具有钼含量高且氧含量低的特点，可用于制备高性能合金钢及粉末冶金材料。

附图说明

图1为根据本发明实施例1所制备的钼铁粉末的SEM照片。

图2为根据本发明实施例2所制备的钼铁粉末的SEM照片。

具体实施方式

为使本发明技术方案和优点更加清楚，通过以下几个具体实施例对本发明作进一步详细描述。显然，所描述的实施例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的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。

实施例1：

本实施例按如下步骤制备钼铁粉末：

以负100目的还原铁粉和负400目钼粉为原料，Fe与Mo质量比29:71；在V型混料机上混合60min；将500g混合粉末及磨球置于球磨罐中，其中磨球质量为粉末质量的15倍；在球磨机上球磨转速控制在400r/min的范围内，球磨时间为2h；将所述合金粉末在550℃下于H

实施例2：

本实施例按如下步骤制备钼铁粉末：

以负100目的雾化铁粉和负400目钼粉为原料，Fe与Mo质量比29:71；在V型混料机上混合90min；将500g混合粉末及磨球置于球磨罐中，其中磨球质量为粉末质量的10倍；在球磨机上球磨转速控制在450r/min的范围内，球磨时间为90min；将所述合金粉末在600℃下于H

实施例3：

本实施例按如下步骤制备钼铁粉末：

以负100目的还原铁粉和负400目钼粉为原料，Fe与Mo质量比20:80；在V型混料机上混合60min；将500g混合粉末及磨球置于球磨罐中，其中磨球质量为粉末质量的20倍；在球磨机上球磨转速控制在400r/min的范围内，球磨时间为2h；将所述合金粉末在550℃下于H

实施例4：

采用实施例1-3所制得的粉末进行制样，使用蔡司EVO18型号的扫描电子显微镜对样品进行观察，测试环境为真空，室温为25℃，环境湿度为30％。从图1和图2中可以看出，铁颗粒基本保持了原料铁粉的粒度和形貌，而球磨过后的钼颗粒粘结在铁颗粒的表面，形成牢固的冶金结合，同时保持了原料钼粉较小的粒度。

实施例5：

根据实施例1-3制备的粉末制备钼铁材料，先经500MPa的压制压力压制成生坯，烧结得到烧结体材料，其中烧结温度为1400℃，气氛为氨分解气氛，烧结时间为90min。材料编号分别为M1、M2和M3。按照GB/T 3850-2015《致密烧结金属材料与硬质合金密度测定方法》对材料的密度进行测定；按照JB/T 6646-2007《烧结金属制品物理性能检测规范》对材料的力学性能进行测定。按照GB/T 5059.1-2014《钼铁钼含量的测定钼酸铅重量法、偏钒酸铵滴定法和8-羟基喹啉重量法》进行钼含量的测定。测定结果见表1。

表1实施例1至实施例3所制备粉末制样后试样的性能参数

实施例6:

以实施例1-3制备的钼铁粉用于制备316L不锈钢材料，以及作为对比例的市场常用316L不锈钢的材料，其中钼含量为2.5wt％。按照ASTM A370-2017《钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义》的标准对材料的力学性能进行测定，测试结果如表2所示。

表2实施例1至实施例3所制备粉末作为316L不锈钢制备原料的性能参数

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。