[发明专利]一种高韧高耐磨性的热作模具增材制造用丝材及其制备方法

权利要求书

1.一种高韧高耐磨性的热作模具增材制造用丝材，其特征在于，所述丝材为药芯焊丝，由外皮的钢带及内包的药芯粉末组成，钢带为H08A钢带，钢带尺寸为0.7×14mm，药粉填充率为28.0-32.0％，丝材直径范围为1.2-2.0mm，药芯粉末成分及质量百分含量如下：Cr:4.0-5.0％,Mo:1.5-2.0％,V:0.5-1.0％,Nb:4.0-5.0％,Co:2.0-5.0％，Zr:0.5％,Si：0.5％，Sc：0.5％，纳米WC：1.5-5.0％，余量为铁粉，纳米WC的粒径范围为80-100nm，纯度为99.9％；所述高韧高耐磨性的热作模具增材制造用丝材的制备方法，包括以下步骤：

S1：首先将粒径为450-500μm的雾化铁粉加入到乙醇溶液中，搅拌后加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，雾化铁粉与乙醇溶液的质量比为1:18～1:21，3-氨丙基三乙氧基硅烷与雾化铁粉的质量比为1:9～1:11，继续搅拌1h后，真空抽滤得到表面带正电荷的雾化铁粉；在冰水浴条件下，将纳米WC加入到去离子水溶液中，搅拌后，加入十二烷基苯磺酸钠，纳米WC与去离子水溶液的质量比为1:10～1:30，十二烷基苯磺酸钠与纳米WC的质量比为1:4～1:6，继续搅拌1h后得到表面带有负电荷的纳米WC悬浮液，在冰水浴及超声搅拌的条件下，将表面带正电荷的雾化铁粉缓慢加入到表面带有负电荷的纳米WC悬浮液中，继续搅拌30min后，真空抽滤后进行冷冻干燥，即得到表面均匀负载有纳米WC的雾化铁粉；

S2：将步骤S1所得含有纳米WC的雾化铁粉及Cr、Mo、V、Nb、Co、Zr、Si、Sc加入到V型混粉机，混合30min后得到混合均匀的药芯粉末；

S3：将放带机上的H08A钢带经过超声清洗后在成型机上轧制变形，钢带变为“U”型槽后，按照所需填充率添加S2制备所得药芯粉末，经过多道轧制、粗拉和精拉后，获得所需直径的“O”形有缝药芯丝材。

2.根据权利要求1所述高韧高耐磨性的热作模具增材制造用丝材，其特征在于，Cr、Mo、V、Nb、Co粉末的粒径范围为100-150μm。

3.一种权利要求1所述高韧高耐磨性的热作模具增材制造用丝材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：首先将粒径为450-500μm的雾化铁粉加入到乙醇溶液中，搅拌后加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，雾化铁粉与乙醇溶液的质量比为1:18～1:21，3-氨丙基三乙氧基硅烷与雾化铁粉的质量比为1:9～1:11，继续搅拌1h后，真空抽滤得到表面带正电荷的雾化铁粉；在冰水浴条件下，将纳米WC加入到去离子水溶液中，搅拌后，加入十二烷基苯磺酸钠，纳米WC与去离子水溶液的质量比为1:10～1:30，十二烷基苯磺酸钠与纳米WC的质量比为1:4～1:6，继续搅拌1h后得到表面带有负电荷的纳米WC悬浮液，在冰水浴及超声搅拌的条件下，将表面带正电荷的雾化铁粉缓慢加入到表面带有负电荷的纳米WC悬浮液中，继续搅拌30min后，真空抽滤后进行冷冻干燥，即得到表面均匀负载有纳米WC的雾化铁粉；

S2：将步骤S1所得含有纳米WC的雾化铁粉及Cr、Mo、V、Nb、Co、Zr、Si、Sc加入到V型混粉机，混合30min后得到混合均匀的药芯粉末；

S3：将放带机上的H08A钢带经过超声清洗后在成型机上轧制变形，钢带变为“U”型槽后，按照所需填充率添加S2制备所得药芯粉末，经过多道轧制、粗拉和精拉后，获得所需直径的“O”形有缝药芯丝材。