[发明专利]基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法有效
| 申请号： | 201410788943.5 | 申请日： | 2014-12-18 |
| 公开（公告）号： | CN104475702A | 公开（公告）日： | 2015-04-01 |
| 发明（设计）人： | 杜之明;秦晋;孙永根;柳君;牛家宏 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | B22D19/00 | 分类号： | B22D19/00 |
| 代理公司： | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人： | 侯静 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 连接 zro sub 模具钢 复合 模具 材料 制备 方法 | ||
1.基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
一、ZrO2多孔陶瓷的制备：陶瓷材料选用氧化锆粉末，造孔剂选用活性炭粉，将氧化锆粉末与活性炭粉机械混合过筛后，压制预制块；对预制块进行排酯、排碳，工艺参数如下：0.5～2℃/min升温至600℃保温2h，接着4～6℃/min升温至900℃保温1h，获得陶瓷块；陶瓷块烧结，烧结工艺为：6～10℃/min由室温升温至1400℃，保温2h后2～5℃/min降温至室温，获得ZrO2多孔陶瓷；
二、ZrO2多孔陶瓷与热作模具钢浸渗连接工艺：模具的预热温度选取300～400℃，ZrO2多孔陶瓷预热温度为600～800℃，热作模具钢金属的熔炼温度为1600～1650℃，预热后将ZrO2多孔陶瓷放入模具中，浇注模具钢金属液，浇注温度为1530～1570℃，加压载荷20～30MPa，保压时间20～40s，待金属凝固后，即得到高连接强度的ZrO2/热作模具钢复合模具材料。
2.根据权利要求1所述的基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法，其特征在于步骤一中活性炭粉的质量为氧化锆粉末与活性炭粉总质量的5％～25％。
3.根据权利要求1或2所述的基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法，其特征在于步骤一中氧化锆粉末为氧化钇稳定氧化锆粉。
4.根据权利要求3所述的基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法，其特征在于步骤一中工艺参数如下：1℃/min升温至600℃保温2h，接着5℃/min升温至900℃保温1h，获得陶瓷块。
5.根据权利要求4所述的基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法，其特征在于步骤一中烧结工艺为：7～9℃/min由室温升温至1400℃，保温2h后3～4℃/min降温至室温。
6.根据权利要求5所述的基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法，其特征在于步骤二中热作模具钢为5CrNiMo、5CrMnM、5CrNiTi、5CrMnMoSiV、4CrW2Si、4Cr5MoSiV1或3Cr2W8V。
7.根据权利要求6所述的基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法，其特征在于步骤二中热作模具钢金属的熔炼温度为1600℃。
8.根据权利要求7所述的基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法，其特征在于步骤二中浇注温度为1530℃。
9.根据权利要求8所述的基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法，其特征在于步骤二中加压载荷30MPa。
10.根据权利要求9所述的基于浸渗连接的ZrO2/热作模具钢复合模具材料的制备方法，其特征在于步骤二中保压时间30s。
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