專利名稱：陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷模具側(cè)板，特別是涉及一種瓷磚成型模具的無(wú)縫硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè) 板及其制作方法。
背景技術(shù)：
陶瓷模具由上、下模及周邊側(cè)板幾個(gè)部分組成。瓷磚壓制成型時(shí)，粉料對(duì)側(cè)板產(chǎn)生很 大的側(cè)壓力，因此干坯被頂出模腔時(shí)會(huì)磨損側(cè)板工作面，導(dǎo)致側(cè)板報(bào)廢。為了提高側(cè)板的 壽命，在制造側(cè)板Ol時(shí)通常在側(cè)板工作部位開一個(gè)凹槽，槽內(nèi)鑲嵌耐磨材料的襯板02，從 而制成復(fù)合側(cè)板。耐磨材料通常使用合金鋼或硬質(zhì)合金(硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板結(jié)構(gòu)，如附圖1 所示)。合金鋼復(fù)合側(cè)板相對(duì)價(jià)格低廉，但壽命與硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板相差甚遠(yuǎn)(5 10倍)， 因而硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板在陶瓷市場(chǎng)特別是拋光磚市場(chǎng)應(yīng)用非常廣泛。
鑲嵌硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板的方法一般采用粘結(jié)或釬焊，基體與硬質(zhì)合金之間存在縫隙， 結(jié)合強(qiáng)度低，使用過(guò)程中容易脫落造成側(cè)板損壞。此外，由于鎢鈷價(jià)格不斷上漲，硬質(zhì)合 金復(fù)合側(cè)板價(jià)格相對(duì)較高，陶瓷側(cè)板消耗成本也在不斷增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板價(jià)格昂貴、結(jié)合強(qiáng)度低的技術(shù)問(wèn)題，提出一種 低成本、結(jié)合強(qiáng)度高的陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板及其制作方法。
本發(fā)明提出一種的陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板，其包括側(cè)板基體、設(shè)于該側(cè)板基體一 側(cè)面的凹槽。所述凹槽內(nèi)設(shè)有牢固冶金結(jié)合的硬質(zhì)涂層。
其中，所述側(cè)板基體由中碳鋼制作，所述的凹槽為U型凹槽。
本發(fā)明較佳技術(shù)方案中，所述的硬質(zhì)涂層可以由低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末與碳化鉤或與 碳化鈦粉末制作而成。
所述的硬質(zhì)涂層按下述重量配比的原料配置而成 低熔點(diǎn)鐵基合金粉末50% 70% 、碳化鎢粉末30% 50%; 或
低熔點(diǎn)鐵基合金粉末70% 85% 、碳化鈦粉末15% 30%。 所述的低熔點(diǎn)鐵基合金粉末按下述重量配比的原料配置而成C 2.8% 4.0%、 Ni 3.8% 6.7%、 Cr 27.3 % 34.8 %、 Si 1.4% 2.8%、B 1.4%~2.8%、Fe 51.8% 61.2%。
本發(fā)明提出的陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板的制作方法，其包括如下步驟 首先以中碳鋼制作側(cè)板基體，在工作部位開一U型槽； 根據(jù)配方配置硬質(zhì)涂層的粉料，將配置好的粉料球磨混合； 將球磨混合后的粉料灌注入側(cè)板基體U型槽中，為槽深的1/3-2/3;
將灌注有硬質(zhì)涂層粉料的側(cè)板基體放置于真空爐內(nèi)，采用1050 115(TC的高溫?zé)Y(jié)； 重復(fù)進(jìn)行步驟三和步驟四2 3次灌注燒結(jié)工藝，以致硬質(zhì)涂層粉料熔融擴(kuò)散而充滿整 個(gè)U型凹槽，形成具有牢固冶金結(jié)合的硬質(zhì)涂層；
最后精磨，制成帶有硬質(zhì)涂層的復(fù)合側(cè)板。 所述的硬質(zhì)涂層由低熔點(diǎn)鐵基合金粉末與碳化鎢或碳化鈦粉末制作而成。
低熔點(diǎn)的鐵(Fe)基合金粉末(熔點(diǎn)低于IIO(TC)。分別與碳化鎢(WC)或碳化鈦(TiC) 粉末配合，可得到Fe基WC或Fe基TiC的硬質(zhì)涂層。當(dāng)Fe基WC硬質(zhì)涂層中的WC含量 為30 50 wt。/。時(shí)，硬度可達(dá)HRC65 70;當(dāng)Fe基TiC硬質(zhì)涂層中TiC含量為15 30 wt.% 時(shí)，硬度可達(dá)HRC68 75。硬質(zhì)涂層徑顯微組織觀察，硬質(zhì)涂層內(nèi)含有大量的碳化物、硼 化物等硬質(zhì)相，耐磨性能優(yōu)異。
本發(fā)明利用粉末冶金的工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了硬質(zhì)涂層與基體的牢固結(jié)合，獲得陶瓷模具 無(wú)縫硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板。而工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，其成本較硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板低30 50%,使用 壽命達(dá)到100萬(wàn)次以上，接近硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板，具有高性價(jià)比，從而降低了瓷磚生產(chǎn)過(guò) 程中的模具成本消耗。


圖l為現(xiàn)有陶瓷模具硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板的剖視圖； 圖2為本發(fā)明陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本發(fā)明的陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板，包括用45號(hào)中碳鋼制作的側(cè)板基 體l，設(shè)于該側(cè)板基體工作面的U型槽。該凹槽內(nèi)設(shè)有牢固冶金結(jié)合的硬質(zhì)涂層2。而硬質(zhì) 涂層由低熔點(diǎn)的鐵(Fe)基合金粉末與碳化鎢(WC)或與碳化鈦(TiC)粉末制作而成。 硬質(zhì)涂層按下述重量配比的原料配置而成
低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末50% 70% 、碳化鎢粉末30% 50%;
或
低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末70% 85% 、碳化鈦粉末15% 30%。其中的低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末按下述重量配比的原料配置而成-C 2.8% 4% 、Ni 3.80/0 6.7% 、 Cr 27.3 % 34.8 %、 Si 1.4% 2.8%、B 1.4% 2.8%、Fe 51.8% 61.2%。
本發(fā)明提出的陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板的制作方法
實(shí)施例1:規(guī)格為660x30x25的Fe基WC硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板的制備過(guò)程按以下步驟
步驟l:選用45號(hào)鋼制作規(guī)格為660x30x25的陶瓷模具側(cè)板基體，在側(cè)板基體工作面 開U型槽，槽寬lOmm，深5mm。
步驟2:選用成分為C (3.0wt.0/o)， Ni (4.5 wt.%)、 Cr (32 wt.%)、 Si (1.5 wt.%)、 B (2.5 wt.%)， Fe (56.5 wt.%)配置Fe基合金粉末；再將Fe基合金粉末wt.55%加入WC 粉45 wtX混合球磨。
步驟3:將球磨料灌注入U(xiǎn)型槽中，為槽深的1/3。
步驟4:在真空爐內(nèi)于1100'C燒結(jié)，保溫時(shí)間為10min。
步驟5:重復(fù)步驟3和步驟4三次，使得硬質(zhì)涂層粉料熔融擴(kuò)散而充滿整個(gè)U型凹槽，
形成具有牢固冶金結(jié)合的硬質(zhì)涂層。
步驟6:用平面磨床精磨硬質(zhì)涂層表面，制成帶有硬質(zhì)涂層的復(fù)合側(cè)板。
實(shí)施例2:規(guī)格為860x30x25的Fe基TiC硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板的制備過(guò)程按以下步驟-
步驟1:選用50號(hào)鋼制作規(guī)格為860x30x25的陶瓷模具側(cè)板基體，在側(cè)板基體工作部
位開U型槽，槽寬10mm，深5mm。
步驟2:選用成分為C (3.5wt%)， Ni (5.5 wt.%)、 Cr (28 wt%)、 Si (2.5 wt.%)、 B (1.5 wt.%)， Fe (余量)配置Fe基合金粉末；再將Fe基合金wt.80。/。粉末加入TiC粉20 wt.
%混合球磨。
步驟3:將球磨料灌注入U(xiǎn)型槽中，為槽深的1/2。 步驟4:在真空爐內(nèi)于1130'C燒結(jié)，保溫時(shí)間為15min。
步驟5:復(fù)步驟3和步驟4二次，使得硬質(zhì)涂層粉料熔融擴(kuò)散而充滿整個(gè)U型凹槽，
形成具有牢固冶金結(jié)合的硬質(zhì)涂層。
步驟6:用平面磨床精磨硬質(zhì)涂層表面，制成帶有硬質(zhì)涂層的復(fù)合側(cè)板。 本發(fā)明利用粉末冶金的工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了硬質(zhì)涂層與基體的牢固結(jié)合，獲得陶瓷模具
無(wú)縫硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板。而且工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，其成本較硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板低30 50%，使
用壽命達(dá)到100萬(wàn)次以上，接近硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板，具有高性價(jià)比，從而降低了瓷磚生產(chǎn)
過(guò)程中的模具成本消耗。
以上結(jié)合較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了具體描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以
對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或變化，這些變更和變化應(yīng)落入本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板，包括側(cè)板基體、設(shè)于該側(cè)板基體一側(cè)面的凹槽，其特征在于，所述凹槽內(nèi)設(shè)有牢固冶金結(jié)合的硬質(zhì)涂層。
2、 如權(quán)利要求1所述的陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板，其特征在于，所述側(cè)板基體由中 碳鋼制作，所述的凹槽為U型凹槽。
3、 如權(quán)利要求2所述的陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板，其特征在于，所述的硬質(zhì)涂層由 低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末與碳化鉤或與碳化鈦粉末制作而成。
4、 如權(quán)利要求3所述的陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板，其特征在于，所述的硬質(zhì)涂層按 下述重量配比的原料配置而成低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末50% 70% 、碳化鎢粉末30°/。 50%; 或低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末70% 85% 、 碳化鈦粉末15% 30%。
5、 如權(quán)利要求4所述的陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板，其特征在于，所述低熔點(diǎn)的鐵基 合金粉末按下述重量配比的原料配置而成C 2.8% 4% 、Ni 3.8% 6.7% 、 Cr 27.3 % 34.8 %、 Si 1.4% 2.8%、B 1.4% 2.8%、Fe 51.8% 61.2%。
6、 一種如權(quán)利要求1所述的陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板的制作方法，其特征在于包括 如下步驟首先以中碳鋼制作側(cè)板基體，在工作部位開一U型槽； 根據(jù)配方配置硬質(zhì)涂層的粉料，將配置好的粉料球磨混合； 將球磨混合后的粉料灌注入側(cè)板基體U型槽中，為槽深的1/3-2/3; 將灌注有硬質(zhì)涂層粉料的側(cè)板基體放置于真空爐內(nèi)，采用1050 1150'C的高溫?zé)Y(jié)； 重復(fù)進(jìn)行步驟三和步驟四2~3次灌注燒結(jié)工藝，以致硬質(zhì)涂層粉料熔融擴(kuò)散而充滿整 個(gè)U型凹槽，形成具有牢固冶金結(jié)合的硬質(zhì)涂層；最后精磨，制成帶有硬質(zhì)涂層的復(fù)合側(cè)板。
7、 如權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述的硬質(zhì)涂層由低熔點(diǎn)鐵基合金粉 末與碳化鎢或碳化鈦粉末制作而成。
8、 如權(quán)利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述的硬質(zhì)涂層按下述重量配比的原 料配置而成低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末50% 70% 、碳化鎢粉末30% 50%; 或低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末70% 85% 、碳化鈦粉末15% 30%。
9、 如權(quán)利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末按下述重 量配比的原料配置而成-C 2.8% 4% 、Ni 3.8 0/0 6.7 0/0 、 Cr 27.3 % 34.8 %、 Si 1.4% 2.8%、B 1.40/0~2.8%、Fe 51.8 % 61.2 %。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板，其包括側(cè)板基體、設(shè)于該側(cè)板基體一側(cè)面的凹槽。該凹槽內(nèi)設(shè)有牢固冶金結(jié)合的硬質(zhì)涂層。該硬質(zhì)涂層由低熔點(diǎn)的鐵基合金粉末與碳化鎢或與碳化鈦粉末制作而成。本發(fā)明還公開了一種陶瓷模具硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板的制作方法。本發(fā)明利用粉末冶金的工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了硬質(zhì)涂層與基體的牢固結(jié)合，獲得陶瓷模具無(wú)縫硬質(zhì)涂層復(fù)合側(cè)板。而且工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，其成本較硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板低30～50％，使用壽命達(dá)到100萬(wàn)次以上，接近硬質(zhì)合金復(fù)合側(cè)板，具有高性價(jià)比，從而降低了瓷磚生產(chǎn)過(guò)程中的模具成本消耗。
文檔編號(hào)B28B7/34GK101602228SQ200910108220
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者剛 王, 王振明 申請(qǐng)人:廣東新勁剛超硬材料有限公司