[發(fā)明專(zhuān)利]基于Sialon陶瓷的自潤(rùn)滑熱鍛模具及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810301741.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108526366B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王華君;楊浩;常明;姚振華;周春陽(yáng);李夢(mèng)璐;陳穩(wěn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B21J5/02
• 分類(lèi)號(hào): B21J5/02;B22F5/00;B22F1/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬(wàn)榮

1.一種基于Sialon陶瓷的自潤(rùn)滑熱鍛模具，其特征在于，包括外模具以及嵌于外模具中的內(nèi)模具，其中，所述內(nèi)模具包括鎳鉻基體相、陶瓷硬質(zhì)相以及自潤(rùn)滑相，其中，

鎳鉻基體相為NiCr合金粉末，陶瓷硬質(zhì)相為Sialon陶瓷粉末，潤(rùn)滑相為CaF₂粉末，利用球磨機(jī)將鎳鉻基體相、陶瓷硬質(zhì)相以及自潤(rùn)滑相三相粉末混合均勻，再通過(guò)粉末冶金的方法制備得到內(nèi)模具。

2.如權(quán)利要求1所述的基于Sialon陶瓷的自潤(rùn)滑熱鍛模具，其特征在于，內(nèi)模具還包括硬脂酸顆粒，其與鎳鉻基體相、陶瓷硬質(zhì)相以及自潤(rùn)滑相一起通過(guò)粉末冶金的方法制得內(nèi)模具。

3.如權(quán)利要求2所述的基于Sialon陶瓷的自潤(rùn)滑熱鍛模具，其特征在于，NiCr合金粉末的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%-90%，Sialon陶瓷粉末的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%-15%，CaF₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為粉末2%-15%，硬脂酸顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-2%。

4.如權(quán)利要求1所述的基于Sialon陶瓷的自潤(rùn)滑熱鍛模具，其特征在于，鎳鉻基體相為Ni80Cr20。

5.一種基于權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的基于Sialon陶瓷的自潤(rùn)滑熱鍛模具的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

稱(chēng)取適量NiCr金屬粉末、Sialon陶瓷粉末、CaF₂粉末以及硬脂酸顆粒后，將稱(chēng)量后的粉末放入金屬罐中，加入不銹鋼球，抽真空充氮?dú)獗Ｗo(hù)，通過(guò)球磨機(jī)進(jìn)行球磨混粉；

混合好的粉末通過(guò)模具壓制成型，放置于真空管式燒結(jié)爐中燒結(jié)成型；

燒結(jié)好的樣品通過(guò)拋光后，制備成嵌件，應(yīng)用在熱鍛模具中。

6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，球磨機(jī)球磨混粉4-6小時(shí)。

7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，取出混好的粉料，用模具和液壓裝置壓制成型時(shí)，壓力控制在20 MPa ~30MPa，保壓時(shí)間1 min -2min。

8.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，將壓制成型好的式樣置于真空管式爐中加熱時(shí)，在1h時(shí)間內(nèi)加熱至400℃，在400℃保溫0.5h，再經(jīng)過(guò)2h升溫到1200℃，在1200℃環(huán)境下保溫2h；經(jīng)1h降溫至800℃，保溫30min，經(jīng)過(guò)1h降溫至400℃，隨爐冷卻至室溫。

9.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，真空管式爐的壓力控制在1×10^-3Pa~9.9×10^-2Pa。

10.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，燒結(jié)成型的式樣用水磨砂紙打磨拋光，以去掉其表面的氧化皮；燒結(jié)好的樣品通過(guò)拋光后，觀察金相顯微組織，通過(guò)硬度、電子探針以及高溫摩擦磨損測(cè)試后再制備成嵌件。