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随着地球原生资源的日益短缺,人们迫切需要对大量工业和生活的废弃物进行二次开发。钨资源作为一种重要的战略资源,各国都非常重视对其废料进行回收再利用。本文探索并获得了一种简便、高效的钨废屑回收技术,制备的再生钨基高合金力学性能优良。
本文采用氧化-两阶段还原工艺,将某工业牌号的w-Ni-Fe-Co合金机加工废屑分别进行酸碱清洗预处理,在900℃氧化4h,然后经球磨获得氧化物粉末,再在600℃/90min~750℃/90min氢气中两段还原,获得氧含量0.17%、中位径粒度3.53μm的再生粉末。该再生粉末具有优良的烧结特性。
用再生粉末直接经1200℃/2h+1450℃/45min两段烧结,1050℃/3h真空热处理后,制备出晶粒尺寸仅为3~5μm、粘结相分布均匀的再生合金。再生粉末预合金化导致了活化烧结,降低了烧结温度,缩短了烧结时间,减少了晶粒的长大倾向。
用回收粉末及镍、铁元素粉配制成91W-6Ni-3Fe系合金的混合粉,经压制、脱胶、烧结得到再生高比重钨合金,再生合金性能同非回收粉末所制备的合金性能相当。研究还表明:再生钨合金的密度随烧结温度的升高先升高而后有所降低,最大值为17.12 g/cW<3>,硬度随烧结温度的升高而降低。当烧结温度为1440℃时再生合金的强度和塑性达到较好的配合,拉伸强度为922.95 MPa,延伸率为20.18%。经真空热处理后,再生钨合金性能得到改善,抗拉强度和延伸率得到不同程度的提高,其中,抗拉强度比热处理前提高了约6.44%,延伸率比热处理前提高了约43.42%。