炼钢添加剂钨铁的高能球磨工艺研究

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1、炼钢添加剂磚铁的高能球磨工艺研究曹保卫张曦榆林学院化学与化工学院西安工业大学材料与化工学院摘要：利用辛乌铁粉和石墨粉组成的混合粉为原料，通过高能球磨法研究球磨时间对钩铁的影响。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和激光粒度仪等分析测试手段,研究了混合粉的物相组成、显微组织和颗粒尺寸。结果表明，预磨30min混合粉混合均匀且粒度降低。分别球磨16、24、32h后，16h时粒度最小，其平均粒度为1263.5±1435.0rnn。球磨24h和32h后，混合粉中有新相FeQ生成，且颗粒团聚现象严重。因此，球磨最佳时间为16ho关键词：钩铁;高能球磨;球磨时间;组织

2、;粒度;作者简介：曹保卫（1975-），陕西榆林人，博士，讲师.研究方向：化工机械、光催化技术、光电材料等领域的研究.电话:13891229998,E-mail:ylcaobaowci@sinei.com收稿日期：2017-06-16High-energyBall-millingTechniqueofAdditionReagentofSteelmakingCAOBaoweiZHANGXiCollegeofChemistryandChemicalEngineering,YulinUniversity;SchoolofMaterialsScienceand

3、ChemicalEngineering,Xi'anTechnologicalUniversity;Abstract：TheeffectofmillingtimeonFeWpowderwasstudiedbyhigh-energyball-millingmethodusingthemixedpowdercomposedofFeWpowderandgraphitepowderasrawmaterials.Thephasecomposition,microstructureandparticlesizeofthemixedpowderwereinvestig

4、atedbyXRD,SEMandlaserparticlesizeanalyzer.Theresultsshowthatthemixedpowderishomogeneouslyandtheparticlesizewi11reduceafter30min.Theminimumparticlesizeisabout1263.5±1435.0nmat16hafterballmilling16,24and32h,respectively.ThenewphaseFe3O4isformedinthemixedpowderafter24hand32h,andthe

5、agglomerationoftheparticlesisserious.Therefore,thebestball-millingtimeis16h.Keyword：FeW;high-energyball-milling;millingtime;microstructure;particlesize;Received：2017-06-16钩铁作为含餌合金钢的主要合金添加剂，主要用于冶炼合金工具钢、高速工具钢、合金结构钢、耐热钢、弹簧钢、磁钢、不锈钢等钢种，起到细化晶粒的效果,提高钢的红硬性、耐磨性和冲击韧度［1,2］。但是，由于越来越多的高速钢等钢种

6、逐渐被硬质合金代替，而在炼制含鹄钢种吋，作为添加剂的钩铁又越来越多地被口钩矿或合金口钩矿所代替，因而近年來钩铁工业显得有萎缩趋势。但炼钢用餌铁并不能全部被取代，因此餌铁仍有其不可或缺的价值［3］。高能球磨法是制备超细粉体材料的一种重要方法，利用高能球磨法制备的金属粉末具有产量高、工艺简单等优点，同时能够制备出高熔点的金属或合金材料£11。高能球磨法从20世纪60年代岀现以来，越来越受到人们的极大重视，并广泛应用于合金、超导材料、磁性材料、过饱和固溶体材料、金属间化合物，以及非晶、准晶纳米晶等亚稳态材料的制备固。在高能球磨过程中，粉末被反复破碎和焊合，导

7、致出现了大量新鲜的结合界面，形成了细化的多层状复合颗粒。随着球磨的不断进行，由于塑性变形、内部缺陷（空位、位错等）的增加，从而使晶粒得到细化［6］。本文利用鹄铁粉和石墨粉组成的混合粉为原料，通过高能球磨法研究球磨时间对钩铁的影响，对钩铁作为炼钢添加剂时合理选择工艺参数具有一定指导意义。1实验材料与方法本实验选用粒度为45um的FeW-80粉末和石墨粉为原料，其成分如表1。表1实验用FeW-80粉末和石墨粉的化学成分w(%)Tab.1ChemicalcomponentofFeW~80andgraphitepowder下载原表为保证加入的FeW粉和石墨粉完

8、全反应，则W和C元素的比例必须为1：1。设加入餌铁xg,石墨yg,则：解得X:y=18.9:1