一种用于冷挤压模具的粉末冶金材料及其模具成形方法

摘要

本发明涉及一种用于冷挤压模具的粉末冶金材料及其模具成形方法，属于冷挤压领域。本发明的粉末冶金材料，其各组份的质量百分为：碳化钨含量为30～38％，铁含量为60～69％，碳化铬含量为0.5～1.0％，碳化钒含量为0.2～0.6％，氧化铈含量为0.1～0.4％。应用该材料制备模具的方法，按照上述比例配置原材料，然后依次经过球磨混粉、真空干燥、压制成形、真空烧结得到目标产品。本发明的冷挤压模具实现了对内钢外塑料锥套式锥体零件的冷挤压加工，达到了节约原材料、节省能源、降低成本和提高生产效率的目的。

主权项

一种应用粉末冶金材料制备冷挤压模具的方法，其特征在于具体步骤如下：1)原材料配置按照碳化钨WC含量为30～38％，铁Fe含量为60～69％，碳化铬Cr3C2含量为0.5～1.0％，碳化钒VC含量为0.2～0.6％，氧化铈Ce2O3含量为0.1～0.4％的质量百分比配制混合料，该混合料的粒径为0.6～3μm；2)球磨混粉将第1)步配制好的混合料与直径5mm的钨钢磨球按照球料质量比50∶1配比，装入硬质合金研磨罐，按照每公斤混合料中加入300～500毫升的比例关系加入纯度为99％的乙醇，然后密封条件下球磨15～25小时，再将混合料转入不锈钢真空研磨罐，在真空条件下继续球磨10～20小时；其中，球磨采用行星式高能球磨机，球磨参数设置为：正反转间歇时间3～5min，转速180～280r/min；3)真空干燥向第2)步球磨后的混合料中掺加成形剂，然后放入行星搅拌真空干燥箱中搅拌干燥，首先在60～80℃下恒温干燥2小时以上，最后在110～130℃下恒温干燥2小时以上；行星搅拌真空干燥箱的真空度设置为0.03～0.1MPa，成形剂为石蜡、顺丁橡胶、丁苯橡胶或丁钠橡胶，掺加量为每公斤混合料中加入15～30g成形剂；4)压制成形经第3)步真空干燥后的粉末装入制作冷挤压模用的成形模具中，在压力机上压制成形，单位面积压力550～850kgf/cm2；5)真空烧结采用真空烧结工艺对第4)步压制后的冷挤压模具坯料进行烧结，首先以3～8℃/min的恒定升温速度从室温升到300～500℃，保温60～120min；然后以5～15℃/min的恒定升温速度将温度升到700～900℃，保温20～40min；最后以2～6℃/min的恒定升温速度将温度升到1300～1400℃，保温30～50min，随炉冷却后得到目标产品。