[發明專利]一種硼系金屬陶瓷模具及其制備方法

在審

• 申請號: 201711466764.X
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108300923A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 朱書建
• 申請（專利權）人: 柳州科瑞科技有限公司
• 主分類號: C22C29/14
• 分類號: C22C29/14;C22C1/10;C22C1/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 寧霞光

本發明提供了一種硼系金屬陶瓷模具，按照重量百分比，由以下成分組成：硼化鋯3.2?4.8wt％、硼化硅2.1?2.9wt％、硼化鎢1.3?1.8wt％、埃羅石納米管0.5?1.6wt％、鈦2.5?3.6wt％、鐵1.5?3.1wt％、鈷0.1?0.9wt％、銅0.3?1.2wt％，余量為硼化鈦。與現有技術相比，本發明以硼化鋯、硼化硅、硼化鎢、埃羅石納米管、鈦、鐵、鈷、銅、硼化鈦為主要成分，各個成分相互作用、相互影響，提高了制備的硼系金屬陶瓷模具的強度。實驗結果表明，本發明制備的硼系金屬陶瓷模具的硬度為752Hv，抗彎強度為285MPa。

技術領域

本發明涉及模具技術領域，尤其涉及一種硼系金屬陶瓷模具及其制備方法。

背景技術

模具是工業上用以注塑、擠出、壓鑄、冶煉、沖壓等方法得到所需產品的各種模子和工具。簡而言之，模具是用來成型物品的工具，主要通過所成型材料物理狀態的改變來實現物品外形的加工，素有“工業之母”的稱號。傳統的模具材料多為純金屬合金材料，但是，隨著加工業的不斷發展壯大，對模具的質量也提出了越來越高的要求。

現有技術中，模具及其制備方法得到了廣泛的報道，例如，申請號為201210408914.2的中國專利文獻報道了一種材料，尤其是一種耐熱耐磨的模具材料。其組成的比例為：1.2-3.5.0％C；1.0-3.5％Si；0.5-1.2％Mn；≦0.02％S；0.3-1.0％Cu；0.5-5.0％Cr；0.5-3.0％Al；其余為Fe。上述材料導熱性能優于鋼，而機械性能接近鋼，其化學性能穩定不玷污鋁液和耐磨性能好，材料中石墨使模具材料導熱性能優良，石墨細小及其末端園鈍能保證材料機械性能略微降低，材料中所加入的適量合金元素，那么在制作磨具時使模具熱處理后內腔形成一層與鋁及其合金液不侵潤的保護膜，在使用過程中內腔膜破損處會不斷產生新保護膜，所以能耐住鋁液侵蝕。申請號為200910191133.0的中國專利文獻報道了一種模具，特別是一種金屬材料成形模具。所述模具包括模具成形裝置和凸模裝置，所述模具成形裝置通過連接裝置與凸模裝置連接。申請號為201110323997.0的中國專利文獻報道了一種模具材料及加工方法，該模具的法蘭(2)采用45號鋼板，模具體(3)采用45號鋼管材料。法蘭(2)和模具體(3)采用坡口焊接方法。焊接完成后采用一不高于80℃/H的速度升溫至820℃，保溫3小時，然后一部高于80℃/H的速度降溫至常溫狀態，然后切削加工至要求尺寸。

但是，上述報道的模具的強度較低。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種硼系金屬陶瓷模具及其制備方法，具有較高的強度。

有鑒于此，本發明提供了一種硼系金屬陶瓷模具，按照重量百分比，由以下成分組成：硼化鋯3.2-4.8wt％、硼化硅2.1-2.9wt％、硼化鎢1.3-1.8wt％、埃羅石納米管0.5-1.6wt％、鈦2.5-3.6wt％、鐵1.5-3.1wt％、鈷0.1-0.9wt％、銅0.3-1.2wt％，余量為硼化鈦。

優選的，硼化鋯3.2-4.3wt％。

優選的，硼化硅2.5-2.9wt％。

優選的，硼化鎢1.3-1.6wt％。

優選的，埃羅石納米管0.8-1.6wt％。

優選的，鈦2.5-3.1wt％。

優選的，鐵1.9-3.1wt％。

優選的，鈷0.1-0.5wt％。

優選的，銅0.8-1.2wt％。

相應的，本發明還提供一種硼系金屬陶瓷模具的制備方法，包括以下步驟：按照重量百分比，將硼化鋯、硼化硅、硼化鎢、埃羅石納米管、鈦、鐵、鈷、銅、硼化鈦混合，在真空熔煉爐中熔融，熔融溫度為1280-1220℃，然后在1150-1110℃下澆注成型，得到硼系金屬陶瓷模具。