[發明專利]一種新型模具材料的制備工藝

在審

• 申請號: 201811031890.7
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109097653A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 倪和芬
• 申請（專利權）人: 倪和芬
• 主分類號: C22C29/00
• 分類號: C22C29/00;C22C1/02;C22C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型模具材料的制備工藝，將納米空心二硫化鉬、制革含鉻污泥、碳化硅、納米鉬粉、納米鈦酸鋇、氧化釹、顆粒增強劑、硫酸鈉、氯化鈦、次磷酸鈉、硼氫化鈉、檸檬酸鈉、硫酸銨、氫氧化鈉、乳酸和催化劑按比例混合均勻，加入到爐體中，在熔煉過程中，采用非自耗真空電弧爐爐體抽真空至真空度低于8.0×10³Mpa后，充入高純度氬氣，開始引弧熔煉，電流緩慢調升至250～300A，并保持電流穩定，熔煉10min后翻轉合金鑄錠，再次熔煉，每個合金實樣反復熔煉3次，用以保證合金熔煉均勻，即得高強度模具材料，所得材料具有良好力學性能、抗磨性能和耐腐蝕性能。

技術領域

本發明涉及模具材料制備工藝領域，具體涉及一種新型模具材料的制備工藝。

背景技術

在工業化進程中，模具制造業作為國民經濟發展的基礎，受到政府和企業的高度關注。在工業生產中，如何提高模具的精度，縮短模具設計周期，延長模具使用壽命，是亟需解決的技術難題。目前模具材料普遍存在著力學性能不夠完善和耐磨性不能令人滿意的缺陷，同時為了提高其使用壽命，需要添加防腐蝕性的金屬，由此增加了成本。

另一方面，我國是制革大國，每年產出大量的含鉻污泥，而鉻污泥不能填埋，不能私自焚燒，造成目前每頓污泥需要1500～3000元不等的處理費用，嚴重影響著制革企業的生存和發展的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種新型模具材料的制備工藝，制備的模具材料在高溫下的使用壽命更長，并具有優良的物理性能，用以有效解決背景技術中的問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用了以下技術方案：

一種耐磨耐腐蝕高強度模具材料的制備工藝，其特征在于將以下配方組分混合均勻，加入到爐體中熔煉得到耐磨耐腐蝕高強度模具材料：納米空心二硫化鉬58-70份、制革含鉻污泥25-30份、碳化硅3-5份、納米鉬粉6-8份、納米鈦酸鋇4-6份、稀土氧化物2-4份、顆粒增強劑1-2份、硫酸鈉1-3份、氯化鈦2-3份、次磷酸鈉8-10份、硼氫化鈉15-20份、檸檬酸鈉10-15份、乳酸10-14份、硫酸銨8-12份、氫氧化鈉8-13份以及催化劑5-7份；

其中稀土氧化物為氧化釹、氧化鐠和氧化鈰中的任意一種；

其中顆粒增強劑的制備方法：向容器中加入乙二胺四乙酸4-6份、羧甲基纖維素鈉3-4份、季戊四醇5-7份和二乙基磷酰基乙酸40-60份，之后添加水400-600份和氫氧化鋁8-12份，加熱至88-92℃以使所得溶液回流，保持88-92℃下1-2h，使用旋轉蒸發儀移除水以使固體物質殘留，添加180-220份乙醇，并過真空過濾分離固體，置放在真空烘箱中干燥隔夜；

其中催化劑的制備方法：分別準確稱CdLa2S41-2份、碳化硅0.4-0.8份、納米二氧化鈦0.2-0.4份、丁烷四羧酸0.5-1份和聚碳酸酯二醇2-4份混合，置于瑪瑙研缽研磨15-30min，將混合的粉末轉移到盛有粉末總質量5-10倍蒸餾水的容器中，超聲處理20-40min，然后在105-115℃的水浴鍋中去水、蒸干，在480-520℃的馬富爐燒制40-80min，真空干燥；

所述的份均指質量份。

所述配方組分的比例是：納米空心二硫化鉬65份、制革含鉻污泥28份、碳化硅4份、納米鉬粉7份、納米鈦酸鋇5份、稀土氧化物3份、顆粒增強劑1.5份、硫酸鈉2份、氯化鈦2份、次磷酸鈉9份、硼氫化鈉18份、檸檬酸鈉13份、乳酸12份、硫酸銨10份、氫氧化鈉10份、催化劑6份。

在熔煉過程中，采用非自耗真空電弧爐爐體抽真空至真空度低于8.0×10³Mpa后，充入高純度氬氣，開始引弧熔煉，電流緩慢調升至250～300A，并保持電流穩定，熔煉8-12min后翻轉合金鑄錠，再次熔煉，每個合金實樣反復熔煉3次，用以保證合金熔煉均勻。本發明的有益效果：