CN105618762A - 一种钢结硬质合金注塑模芯 - Google Patents

一种钢结硬质合金注塑模芯 Download PDF

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Abstract

一种钢结硬质合金注塑模芯，其特征在于钢结硬质合金注塑模芯由钢结硬质合金组成，钢结硬质合金制造原料包括硬质相和钢基粘结剂，钢基粘结剂的成分具有较高强度，再硬质相的作用下钢结硬质合金强度得到了进一步提高，通过压制烧结，加热锻造，退火，机加工，淬火，回火工序使制造工序更为简单，降低了成本。

Description

一种钢结硬质合金注塑模芯
技术领域
本发明涉一种钢结硬质合金注塑模芯，属于模具技术领域。
背景技术
模具一般包括动模与定模，一套模具只能生产出一种产品，想要生产其他产品需要设计新的动模与定模，现有模具会引入模芯来对模具进行设计，大部分含模芯的模具也无法实现更换模芯来实现生产不同产品的功能，想要量产其他产品时，必须将整套模具拆卸下来，更换成对应的模具进行生产，这样的设计影响了工作效率也大大增加了生产成本。
发明内容
一种钢结硬质合金注塑模芯，其特征在于钢结硬质合金注塑模芯由钢结硬质合金组成，钢结硬质合金制造原料包括硬质相和钢基粘结剂，硬质相(重量)由氮化钛20-30份，二硼化铬10-20份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.5-0.6%，Mg1-2%，Nb2-3%，Mn0.6-0.7%，Si1.2-1.4%，Zn2.2-2.4%、Al1.1-1.3%，V0.2-0.3%，Ag0.06-0.07%，Ba0.02-0.03%，Zr0.02-0.03%，B0.01-0.02%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.5，
钢结硬质合金经粉末混合，压制烧结，加热锻造，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取氮化钛，二硼化铬，碳化铬，氧化钇，氧化镧粉末按照上述比例混合，按照球料比15：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间30h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比16：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨20小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率50℃/min升温至1410℃时进行保温1小时。
其中加热锻造工序中：始锻温度在1200℃，终锻温度在980℃；
其中退火工序中：退火温度820-830℃，保持4-5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1030℃，所述回火处理为将工件从室温加热至520℃，升温速率35℃/小时，保温2小时，后降温至330℃，降温速率24℃/小时，保温5小时，后再次降温至220℃，降温速率20℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，最终得到钢结硬质合金注塑模芯。
所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，钢基粘结剂(重量)由C0.5%，Mg1%，Nb2%，Mn0.6%，Si1.2%，Zn2.2%、Al1.1%，V0.2%，Ag0.06%，Ba0.02%，Zr0.02%，B0.01%，余量为Fe组成。
所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，钢基粘结剂(重量)由C0.6%，Mg2%，Nb3%，Mn0.7%，Si1.4%，Zn2.4%、Al1.3%，V0.3%，Ag0.07%，Ba0.03%，Zr0.03%，B0.02%，余量为Fe组成。
所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，钢基粘结剂(重量)由C0.55%，Mg1.5%，Nb2.5%，Mn0.65%，Si1.3%，Zn2.3%、Al1.2%，V0.25%，Ag0.065%，Ba0.025%，Zr0.025%，B0.015%，余量为Fe组成。
所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，硬质相(重量)由氮化钛20份，二硼化铬10份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成。
所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，硬质相(重量)由氮化钛30份，二硼化铬20份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成。
所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，硬质相(重量)由氮化钛25份，二硼化铬15份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成。
所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，其中退火工序中：退火温度820℃，保持4.5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却。
所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，其中退火工序中：退火温度830℃，保持4h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却。
所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，其中退火工序中：退火温度825℃，保持5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却。
一种钢结硬质合金注塑模芯的制造方法，其特征在于钢结硬质合金注塑模芯由钢结硬质合金组成，钢结硬质合金制造原料包括硬质相和钢基粘结剂，硬质相(重量)由氮化钛20-30份，二硼化铬10-20份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.5-0.6%，Mg1-2%，Nb2-3%，Mn0.6-0.7%，V0.2-0.3%，Ag0.06-0.07%，Ba0.02-0.03%，Zr0.02-0.03%，B0.01-0.02%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.5，
钢结硬质合金经粉末混合，压制烧结，加热锻造，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取氮化钛，二硼化铬，碳化铬，氧化钇，氧化镧粉末按照上述比例混合，按照球料比15：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间30h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比16：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨20小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率50℃/min升温至1410℃时进行保温1小时。
其中加热锻造工序中：始锻温度在1200℃，终锻温度在980℃；
其中退火工序中：退火温度820-830℃，保持4-5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1030℃，所述回火处理为将工件从室温加热至520℃，升温速率35℃/小时，保温2小时，后降温至330℃，降温速率24℃/小时，保温5小时，后再次降温至220℃，降温速率20℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，最终得到钢结硬质合金注塑模芯。
上述发明内容相对于现有技术的有益效果在于：1）本发明钢结硬质合金注塑模芯中硬质相由氮化钛，二硼化铬，碳化铬，氧化钇，氧化镧组成提高了材料的机械性能；2）钢基粘结剂的成分具有较高强度，再硬质相的作用下钢结硬质合金强度得到了进一步提高，3）通过压制烧结，加热锻造，退火，机加工，淬火，回火工序使制造工序更为简单，降低了成本。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种钢结硬质合金注塑模芯，其特征在于钢结硬质合金注塑模芯由钢结硬质合金组成，钢结硬质合金制造原料包括硬质相和钢基粘结剂，硬质相(重量)由氮化钛20份，二硼化铬10份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.5%，Mg1%，Nb2%，Mn0.6%，Si1.2%，Zn2.2%、Al1.1%，V0.2%，Ag0.06%，Ba0.02%，Zr0.02%，B0.01%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.5，
钢结硬质合金经粉末混合，压制烧结，加热锻造，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取氮化钛，二硼化铬，碳化铬，氧化钇，氧化镧粉末按照上述比例混合，按照球料比15：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间30h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比16：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨20小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率50℃/min升温至1410℃时进行保温1小时。
其中加热锻造工序中：始锻温度在1200℃，终锻温度在980℃；
其中退火工序中：退火温度820℃，保持4h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1030℃，所述回火处理为将工件从室温加热至520℃，升温速率35℃/小时，保温2小时，后降温至330℃，降温速率24℃/小时，保温5小时，后再次降温至220℃，降温速率20℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，最终得到钢结硬质合金注塑模芯。
实施例2
一种钢结硬质合金注塑模芯，其特征在于钢结硬质合金注塑模芯由钢结硬质合金组成，钢结硬质合金制造原料包括硬质相和钢基粘结剂，硬质相(重量)由氮化钛30份，二硼化铬20份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.6%，Mg2%，Nb3%，Mn0.7%，Si1.4%，Zn2.4%、Al1.3%，V0.3%，Ag0.07%，Ba0.03%，Zr0.03%，B0.02%，余量为Fe组成，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.5，
钢结硬质合金经粉末混合，压制烧结，加热锻造，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取氮化钛，二硼化铬，碳化铬，氧化钇，氧化镧粉末按照上述比例混合，按照球料比15：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间30h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比16：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨20小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率50℃/min升温至1410℃时进行保温1小时。
其中加热锻造工序中：始锻温度在1200℃，终锻温度在980℃；
其中退火工序中：退火温度830℃，保持5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1030℃，所述回火处理为将工件从室温加热至520℃，升温速率35℃/小时，保温2小时，后降温至330℃，降温速率24℃/小时，保温5小时，后再次降温至220℃，降温速率20℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，最终得到钢结硬质合金注塑模芯。
实施例3
一种钢结硬质合金注塑模芯，其特征在于钢结硬质合金注塑模芯由钢结硬质合金组成，钢结硬质合金制造原料包括硬质相和钢基粘结剂，硬质相(重量)由氮化钛25份，二硼化铬15份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.55%，Mg1.5%，Nb2.5%，Mn0.65%，Si1.3%，Zn2.3%、Al1.2%，V0.25%，Ag0.065%，Ba0.025%，Zr0.025%，B0.015%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.5，
钢结硬质合金经粉末混合，压制烧结，加热锻造，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取氮化钛，二硼化铬，碳化铬，氧化钇，氧化镧粉末按照上述比例混合，按照球料比15：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间30h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比16：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨20小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率50℃/min升温至1410℃时进行保温1小时。
其中加热锻造工序中：始锻温度在1200℃，终锻温度在980℃；
其中退火工序中：退火温度825℃，保持4-5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1030℃，所述回火处理为将工件从室温加热至520℃，升温速率35℃/小时，保温2小时，后降温至330℃，降温速率24℃/小时，保温5小时，后再次降温至220℃，降温速率20℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，最终得到钢结硬质合金注塑模芯。
实施例4
一种钢结硬质合金注塑模芯，其特征在于钢结硬质合金注塑模芯由钢结硬质合金组成，钢结硬质合金制造原料包括硬质相和钢基粘结剂，硬质相(重量)由氮化钛22份，二硼化铬11份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.53%，Mg1.4%，Nb2.3%，Mn0.62%，Si1.3%，Zn2.3%、Al1.2%，V0.23%，Ag0.064%，Ba0.022%，Zr0.021%，B0.012%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.5，
钢结硬质合金经粉末混合，压制烧结，加热锻造，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取氮化钛，二硼化铬，碳化铬，氧化钇，氧化镧粉末按照上述比例混合，按照球料比15：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间30h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比16：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨20小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率50℃/min升温至1410℃时进行保温1小时。
其中加热锻造工序中：始锻温度在1200℃，终锻温度在980℃；
其中退火工序中：退火温度823℃，保持4-5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1030℃，所述回火处理为将工件从室温加热至520℃，升温速率35℃/小时，保温2小时，后降温至330℃，降温速率24℃/小时，保温5小时，后再次降温至220℃，降温速率20℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，最终得到钢结硬质合金注塑模芯。
实施例5
一种钢结硬质合金注塑模芯，其特征在于钢结硬质合金注塑模芯由钢结硬质合金组成，钢结硬质合金制造原料包括硬质相和钢基粘结剂，硬质相(重量)由氮化钛28份，二硼化铬17份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.56%，Mg1.7%，Nb2.8%，Mn0.68%，Si1.3%，Zn2.3%、Al1.2%，V0.27%，Ag0.066%，Ba0.027%，Zr0.028%，B0.019%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.5，
钢结硬质合金经粉末混合，压制烧结，加热锻造，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取氮化钛，二硼化铬，碳化铬，氧化钇，氧化镧粉末按照上述比例混合，按照球料比15：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间30h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比16：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨20小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率50℃/min升温至1410℃时进行保温1小时。
其中加热锻造工序中：始锻温度在1200℃，终锻温度在980℃；
其中退火工序中：退火温度828℃，保持4-5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1030℃，所述回火处理为将工件从室温加热至520℃，升温速率35℃/小时，保温2小时，后降温至330℃，降温速率24℃/小时，保温5小时，后再次降温至220℃，降温速率20℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，最终得到钢结硬质合金注塑模芯。

Claims (10)

1.一种钢结硬质合金注塑模芯，其特征在于钢结硬质合金注塑模芯由钢结硬质合金组成，钢结硬质合金制造原料包括硬质相和钢基粘结剂，硬质相(重量)由氮化钛20-30份，二硼化铬10-20份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成；钢基粘结剂(重量)由C0.5-0.6%，Mg1-2%，Nb2-3%，Mn0.6-0.7%，Si1.2-1.4%，Zn2.2-2.4%、Al1.1-1.3%，V0.2-0.3%，Ag0.06-0.07%，Ba0.02-0.03%，Zr0.02-0.03%，B0.01-0.02%，余量为Fe组成；硬质相和钢基粘结剂的重量比为1.5，
钢结硬质合金经粉末混合，压制烧结，加热锻造，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取氮化钛，二硼化铬，碳化铬，氧化钇，氧化镧粉末按照上述比例混合，按照球料比15：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间30h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得硬质相粉末；称取钢基粘结剂粉末，按照球料比16：1进行球磨，球磨时间40h，添加无水乙醇为过程控制剂；将球磨后硬质相粉末和钢基粘结剂粉末混合，再次球磨20小时，获得钢结硬质合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的钢结硬质合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率50℃/min升温至1410℃时进行保温1小时，
其中加热锻造工序中：始锻温度在1200℃，终锻温度在980℃；
其中退火工序中：退火温度820-830℃，保持4-5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为1030℃，所述回火处理为将工件从室温加热至520℃，升温速率35℃/小时，保温2小时，后降温至330℃，降温速率24℃/小时，保温5小时，后再次降温至220℃，降温速率20℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，最终得到钢结硬质合金注塑模芯。
2.如权利要求1所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，钢基粘结剂(重量)由C0.5%，Mg1%，Nb2%，Mn0.6%，Si1.2%，Zn2.2%、Al1.1%，V0.2%，Ag0.06%，Ba0.02%，Zr0.02%，B0.01%，余量为Fe组成。
3.如权利要求1所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，钢基粘结剂(重量)由C0.6%，Mg2%，Nb3%，Mn0.7%，Si1.4%，Zn2.4%、Al1.3%，V0.3%，Ag0.07%，Ba0.03%，Zr0.03%，B0.02%，余量为Fe组成。
4.如权利要求1所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，钢基粘结剂(重量)由C0.55%，Mg1.5%，Nb2.5%，Mn0.65%，Si1.3%，Zn2.3%、Al1.2%，V0.25%，Ag0.065%，Ba0.025%，Zr0.025%，B0.015%，余量为Fe组成。
5.如权利要求1所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，硬质相(重量)由氮化钛20份，二硼化铬10份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成。
6.如权利要求1所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，硬质相(重量)由氮化钛30份，二硼化铬20份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成。
7.如权利要求1所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，硬质相(重量)由氮化钛25份，二硼化铬15份，碳化铬4份，氧化钇2份，氧化镧2份组成。
8.如权利要求1所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，其中退火工序中：退火温度820℃，保持4.5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却。
9.如权利要求1所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，其中退火工序中：退火温度830℃，保持4h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却。
10.如权利要求1所述的一种钢结硬质合金注塑模芯，其中退火工序中：退火温度825℃，保持5h，然后随炉冷却至150℃后取出空气中自然冷却。
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