[發明專利]基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法有效
| 申請號： | 201410788943.5 | 申請日： | 2014-12-18 |
| 公開（公告）號： | CN104475702A | 公開（公告）日： | 2015-04-01 |
| 發明（設計）人： | 杜之明;秦晉;孫永根;柳君;牛家宏 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | B22D19/00 | 分類號： | B22D19/00 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人： | 侯靜 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 連接 zro sub 模具鋼 復合 模具 材料 制備 方法 | ||
1.基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法，其特征在于該方法按以下步驟進行：
一、ZrO2多孔陶瓷的制備：陶瓷材料選用氧化鋯粉末，造孔劑選用活性炭粉，將氧化鋯粉末與活性炭粉機械混合過篩后，壓制預制塊；對預制塊進行排酯、排碳，工藝參數如下：0.5～2℃/min升溫至600℃保溫2h，接著4～6℃/min升溫至900℃保溫1h，獲得陶瓷塊；陶瓷塊燒結，燒結工藝為：6～10℃/min由室溫升溫至1400℃，保溫2h后2～5℃/min降溫至室溫，獲得ZrO2多孔陶瓷；
二、ZrO2多孔陶瓷與熱作模具鋼浸滲連接工藝：模具的預熱溫度選取300～400℃，ZrO2多孔陶瓷預熱溫度為600～800℃，熱作模具鋼金屬的熔煉溫度為1600～1650℃，預熱后將ZrO2多孔陶瓷放入模具中，澆注模具鋼金屬液，澆注溫度為1530～1570℃，加壓載荷20～30MPa，保壓時間20～40s，待金屬凝固后，即得到高連接強度的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料。
2.根據權利要求1所述的基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法，其特征在于步驟一中活性炭粉的質量為氧化鋯粉末與活性炭粉總質量的5％～25％。
3.根據權利要求1或2所述的基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法，其特征在于步驟一中氧化鋯粉末為氧化釔穩定氧化鋯粉。
4.根據權利要求3所述的基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法，其特征在于步驟一中工藝參數如下：1℃/min升溫至600℃保溫2h，接著5℃/min升溫至900℃保溫1h，獲得陶瓷塊。
5.根據權利要求4所述的基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法，其特征在于步驟一中燒結工藝為：7～9℃/min由室溫升溫至1400℃，保溫2h后3～4℃/min降溫至室溫。
6.根據權利要求5所述的基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法，其特征在于步驟二中熱作模具鋼為5CrNiMo、5CrMnM、5CrNiTi、5CrMnMoSiV、4CrW2Si、4Cr5MoSiV1或3Cr2W8V。
7.根據權利要求6所述的基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法，其特征在于步驟二中熱作模具鋼金屬的熔煉溫度為1600℃。
8.根據權利要求7所述的基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法，其特征在于步驟二中澆注溫度為1530℃。
9.根據權利要求8所述的基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法，其特征在于步驟二中加壓載荷30MPa。
10.根據權利要求9所述的基于浸滲連接的ZrO2/熱作模具鋼復合模具材料的制備方法，其特征在于步驟二中保壓時間30s。
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