[发明专利]一种高强度聚晶金刚石拉丝模的真空二次热压制作工艺

摘要

本发明公开了一种高强度聚晶金刚石拉丝模的真空二次热压制作工艺，镶套由金属粉真空二次热压得到真空度为2×10‑3‑8×10‑3Pa，压制压力为20‑45MPa，以20‑30℃/min的速率升温至500‑550℃，保温保压10‑20min，以10‑15℃/min的速率，升温至600‑650℃，保温10‑15min，保压15‑20min冷却得到拉丝模。本发明采用真空二次热压的方法，提高材料的致密度；能消除冷压过程中的弹性应变，减少脱模后尺寸增大的不利影响；真空烧结为无氧无还原气体的中性烧结，使得到的拉丝模镶套与模芯和钢套贴合紧密；二次热压使颗粒充分填充在烧结体的空隙中，提高模具的利用率。

主权项

一种高强度聚晶金刚石拉丝模的真空二次热压制作工艺，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，所述金属粉颗粒度为160目；S2、将钢套放置在石墨模具中；S3、称取A单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，震动石墨模具使金属粉均匀平整，将石墨压柱插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内压力冷压将金属粉压实形成镶套底部；S4、将聚晶金刚石模芯的第一端面固定在镶套底部，聚晶金刚石模芯与钢套处于同一中心轴线；S5、称取B单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，使金属粉充满聚晶金刚石模芯的周围空间，震动石墨模具使金属粉均匀平整，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；S6、称取C单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，震动石墨模具使金属粉均匀平整，将石墨压柱插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内冷压后形成镶套顶部；S7、将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真空烧结机内进行真空热压烧结；在真空热压烧结过程中，镶套底部、周部和顶部真空热压形成一体镶套，并且，镶套、聚晶金刚石模芯和钢套真空热压成一体形成聚晶金刚石拉丝模；其中，真空一次热压过程如下：真空度为2×10‑3‑8×10‑3Pa，压制压力为20‑45MPa，以20‑30℃/min的速率升温至500‑550℃，保温保压10‑20min；真空二次热压过程如下：真空度为2×10‑3‑8×10‑3Pa，压制压力为20‑45MPa，以10‑15℃/min的速率，升温至600‑650℃，保温10‑15min，保压15‑20min，随炉冷却到200℃以下；S8、卸压后取出得到高强度聚晶金刚石拉丝模。