[发明专利]一种高硬度聚晶金刚石拉丝模的放电等离子烧结制作工艺

摘要

本发明公开了一种高硬度聚晶金刚石拉丝模的放电等离子烧结制作工艺，镶套由金属粉经放电等离子烧结得到；真空度为2‑8Pa，起始压力为20‑30MPa，以80‑100℃/min的速率升温至300‑350℃后降压至10‑20MPa，以50‑80℃/min的速率升温至420‑450℃降压至8‑10MPa，以30‑50℃/min的速率升温至500‑520℃后以20℃/min的速率升温至550‑570℃，保温保压30‑50秒，冷却得到拉丝模。本发明通过采用新的镶套用金属粉配方和放电等离子烧结工艺，得到了高强度、高硬度和高致密度的模具。

主权项

一种高硬度聚晶金刚石拉丝模的放电等离子烧结制作工艺，其特征在于，所述拉丝模包括聚晶金刚石模芯、镶套和具有内腔的钢套，镶套包裹模芯并设于钢套的内腔中，镶套由顶部、底部和环绕模芯的周部组成，镶套采用金属粉烧结而成；镶套制作工艺包括如下步骤：S1、按质量百分比将34‑37wt％的铁粉、20‑25wt％的镍粉、15‑19wt％的铜粉、8‑10wt％的铝粉、8‑10wt％的锌粉、1‑2wt％的锡粉、1‑2wt％的镁粉、2‑3wt％的银粉、1‑2wt％的磷粉、2‑3wt％的锌‑30wt％铝中间合金粉混合均匀得到金属粉；S2、将钢套放置在石墨模具中；称取A单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，将石墨压柱插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内冷压将金属粉压实形成镶套底部；将聚晶金刚石模芯某一面固定在镶套底部，聚晶金刚石模芯与钢套处于同一中心轴线；称取B单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，将石墨压筒插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内冷压将金属粉压实形成镶套周部；称取C单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，将石墨压柱插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内冷压形成镶套顶部；其中装入B单位的金属粉使金属粉充满聚晶金刚石模芯的周围空间，装入A单位的金属粉和C单位的金属粉后震动石墨模具使金属粉均匀平整；S3、将S2中装有冷压成型的金属粉、聚晶金刚石模芯和钢套的模具放入放电等离子烧结机内进行放电等离子烧结，在放电等离子烧结过程中，镶套底部、周部和顶部放电等离子烧结形成一体镶套，并且，镶套、聚晶金刚石模芯和钢套放电等离子烧结成一体形成聚晶金刚石拉丝模；其中，放电等离子烧结过程如下：调节真空度为2‑8Pa，起始压力为20‑30MPa，以80‑100℃/min的升温速率升温至300‑350℃后，降压至10‑20MPa，以50‑80℃/min的速率升温至420‑450℃，降压至8‑10MPa，以30‑50℃/min的速率升温至500‑520℃后以20℃/min的速率升温至550‑570℃，保温保压30‑50秒，冷却至室温，卸压后取出得到高硬度聚晶金刚石拉丝模。