[發(fā)明專利]高溫仿生自潤滑熱作模具材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710735974.8
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107520446B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王華君;李夢璐;燕松山;周春楊;姚振華;甘康康
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;B22F3/26;B22F10/28;B33Y10/00;B33Y70/00;B33Y80/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.一種高溫仿生自潤滑熱作模具材料，其特征在于，包括基體骨架和固體潤滑材料，所述基體骨架為合金粉末通過快速成形技術(shù)制備而成的微孔結(jié)構(gòu)的金屬骨架，金屬骨架內(nèi)的微孔之間相互連接貫通，固體潤滑材料儲存在金屬骨架的內(nèi)部微孔中以在模具工作時析出起到潤滑減摩作用；所述基體骨架采用Co-Cr合金、H13鋼、GH2135、5CrMnMo或5CrNiMo合金粉末制成；當(dāng)高溫仿生自潤滑熱作模具材料用于沖頭時，根據(jù)沖頭的金屬骨架孔隙率在其長度方向上至少分為三個區(qū)域，沖頭靠近凹模一側(cè)由近至遠(yuǎn)的三個區(qū)域的孔隙率按高、低、高分布；當(dāng)高溫仿生自潤滑熱作模具材料用于凹模時，根據(jù)凹模的金屬骨架孔隙率將其至少分為三個區(qū)域，凹模與沖頭接觸一側(cè)由近至遠(yuǎn)的三個區(qū)域的孔隙率按高、低、高分布，所述固體潤滑材料為BaF₂-CaF₂玻璃態(tài)潤滑體系或MoS₂-石墨-Cr潤滑體系。

2.如權(quán)利要求1所述的高溫仿生自潤滑熱作模具材料，其特征在于，所述快速成形技術(shù)包括激光直接燒結(jié)技術(shù)、激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù)和激光選區(qū)熔化技術(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的高溫仿生自潤滑熱作模具材料，其特征在于，BaF₂-CaF₂玻璃態(tài)潤滑體系中BaF₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%~70%，CaF₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是30%~40%；MoS₂-石墨-Cr潤滑體系中MoS₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%~55%、石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%~30%、Cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%~20%。

4.一種基于權(quán)利要求1所述的高溫仿生自潤滑熱作模具材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據(jù)所要制備的金屬骨架的形狀和尺寸，在三維實體模型按孔隙率進(jìn)行切層處理，得到二維切片層；

將二維切片層的數(shù)據(jù)導(dǎo)入快速成型機(jī)中，使混合均勻后金屬粉末制備出具有分布規(guī)律的微孔結(jié)構(gòu)的金屬骨架；

將制備好的金屬骨架用夾具固定，裝入放有固體潤滑材料的熔滲裝置中進(jìn)行真空熔滲處理。

5.如權(quán)利要求4所述的高溫仿生自潤滑熱作模具材料的制備方法，其特征在于，將二維切片層的數(shù)據(jù)導(dǎo)入快速成型機(jī)中，使混合均勻后金屬粉末制備出具有分布規(guī)律的微孔結(jié)構(gòu)的金屬骨架的步驟中，根據(jù)凹模與沖頭孔隙率的不同，依次成型多個區(qū)域。

6.如權(quán)利要求4所述的高溫仿生自潤滑熱作模具材料的制備方法，其特征在于，當(dāng)潤滑劑使用完，對金屬骨架進(jìn)行再次真空熔滲處理以將固體潤滑材料滲入骨架內(nèi)。