一種模具用粉末冶金材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于粉末冶金材料領(lǐng)域，涉及一種粉末冶金材料及其制備方法，特別是涉 及一種模具用粉末冶金材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 模具用粉末冶金材料包括硬質(zhì)合金、粉末冶金高速鋼等。粉末冶金高速鋼組織均 勻，晶粒細(xì)小，沒有偏析，比熔鑄高速鋼韌性和耐磨性好，熱處理變形小，使用壽命長。可用 于制造切削刀具、模具和零件的坯件。
[0003] 模具用粉末冶金材料的物理性能如密度、表觀硬度、拉伸強度、抗壓強度等對于模 具用粉末冶金材料來講非常關(guān)鍵。粉末冶金材料的拉伸強度和抗壓強度若較低，在應(yīng)用中 若外應(yīng)力過強，會導(dǎo)致粉末冶金材料的潰散，因此需要有效的提高其拉伸強度和抗壓強度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 要解決的技術(shù)問題：用于模具的粉末冶金材料需要具備較為優(yōu)異的抗壓強度和拉 伸強度，過低的抗壓強度和拉伸強度會導(dǎo)致模具用粉末冶金材料性質(zhì)的急劇下降，因此需 要有效的提高模具用粉末冶金材料的抗壓強度和拉伸強度。
[0005] 技術(shù)方案：針對上述的技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種模具用粉末冶金材料及其制 備方法，所述的模具用粉末冶金材料包括下述重量百分比的材料：
[0006] Zn 4. 6wt%-7. 8wt%、 V 2. 5wt%-5. 3wt%、 Ni 3. 5wt%_6. Owt%、 Sc 0. 9wt%-l. 8wt%N Si 4. 6wt%-7. 2wt%、 Al 5. 8wt%-9. 3wt%、 Nd 0· 06wt%-0. 13wt%、 Ho 0. 03wl%-〇. I Owl%^ 余量為Fe。
[0007] 所述的一種模具用粉末冶金材料，包括下述重量百分比的材料：
[0008] Zn 5. 5wt%-6. 5wt%-v Y 3. 3wt%_4. 6wt%、 Ni 4. 6wt%-5. 4wt°/〇, Sc I. 2wt%-1. 6wt%、 Si 5. 9wt%-6. 7wt%、 Al 7. 0wt%_8. 5wt%、 Nd 0. 08\vt%-0. 10wt%. Ho 0. 05wt%-0. 09wt%, 余量為Fe。
[0009] 一種模具用粉末冶金材料的制備方法，所述的模具用粉末冶金材料的制備方法包 括下述步驟：
[0010] 步驟（1):按重量百分比分別取下述原料：Zn為4. 6wt % -7. 8wt %、 V 為 2. 5wt % -5. 3wt %、Ni 為 3. 5wt % -6. Owt %、Sc 為 0· 9wt % -I. 8wt %、Si 為 4. 6wt % -7. 2wt %、Al 為 5. 8wt % -9. 3wt %、Nd 為 0· 06wt % -〇· 13wt %、Ho 為 0. 03wt% -0. IOwt%、余量為Fe ;將上述的原料進行高速混合，混合至上述的材料均勾；用 球磨機對原料進行球磨，球料比為35:1-55:1，球磨時間為3. 5h-4. 5h ;
[0011] 步驟（2):把球磨后的粉末冶金材料進行壓制成型，將粉末冶金材料放入模具中， 對模具加壓，加至壓力為535-625MPa，壓制至上述材料的密度為5. 5-7. 8g/m3;
[0012] 步驟（3):把壓制成型后的粉末冶金材料再進行高溫?zé)Y(jié)，高溫?zé)Y(jié)溫度分為兩 個階段，第一階段溫度為780-845°C，燒結(jié)3h，再升高第二階段溫度為940-990°C，燒結(jié)3h， 冷卻后為所述的模具用粉末冶金材料。
[0013] 所述的一種模具用粉末冶金材料的制備方法，制備方法中對模具加壓，加至壓力 為 580MPa。
[0014] 所述的一種模具用粉末冶金材料的制備方法，制備方法中壓制至上述材料的密度 為 6. 4g/m3。
[0015] 所述的一種模具用粉末冶金材料的制備方法，制備方法中第一階段溫度為810°C。
[0016] 所述的一種模具用粉末冶金材料的制備方法，制備方法中第二階段溫度為960°C。
[0017] 有益效果：在粉末冶金材料的制備過程中，通過加入Nd和Ho兩種材料，有 效的提高了粉末冶金材料的抗壓強度和拉伸強度，其中，當(dāng)Zn為5. 5wt % -6. 5wt%、 V 為 3. 3wt % -4. 6wt %、Ni 為 4. 6wt % -5. 4wt %、Sc 為 I. 2wt % -I. 6wt %、Si 為 5. 9wt % -6. 7wt %、Al 為 7. Owt % -8. 5wt %、Nd 為 0· 08wt % -〇· IOwt %、Ho 為 0. 05wt% -0. 09wt%、余量為Fe時，制備的粉末冶金材料的拉伸強度和抗壓強度較高。
【具體實施方式】
[0018] 實施例1
[0019] (1):按重量百分比分別取下述原料：Zn為7. 8wt%、V為2. 5wt%、Ni為6. Owt%、 Sc 為 I. 8wt%、Si 為 7. 2wt%、Al 為 9. 3wt%、Nd 為 0· 13wt%、Ho 為 0· 03wt%、余量為 Fe ; 將上述的原料進行高速混合，混合至上述的材料均勻；用球磨機對原料進行球磨，球料比為 55:1，球磨時間為4. 5h;步驟（2):把球磨后的粉末冶金材料進行壓制成型，將粉末冶金材 料放入模具中，對模具加壓，加至壓力為625MPa，壓制至上述材料的密度為7. 8g/m3;步驟 (3):把壓制成型后的粉末冶金材料再進行高溫?zé)Y(jié)，高溫?zé)Y(jié)溫度分為兩個階段，第一階 段溫度為845°C，燒結(jié)3h，再升高第二階段溫度為940°C，燒結(jié)3h，冷卻后為所述的模具用粉 末冶金材料。
[0020] 實施例2
[0021] (1):按重量百分比分別取下述原料：Zn為4.6wt%、V為5.3wt%、Ni為3.5wt%、 Sc 為 0· 9wt%、Si 為 4. 6wt%、Al 為 5. 8wt%、Nd 為 0· 06wt%、Ho 為 0· 10wt%、余量為 Fe ; 將上述的原料進行高速混合，混合至上述的材料均勻；用球磨機對原料進行球磨，球料比為 35:1，球磨時間為3. 5h;步驟（2):把球磨后的粉末冶金材料進行壓制成型，將粉末冶金材 料放入模具中，對模具加壓，加至壓力為535MPa，壓制至上述材料的密度為5. 5g/m3;步驟 (3):把壓制成型后的粉末冶金材料再進行高溫?zé)Y(jié)，高溫?zé)Y(jié)溫度分為兩個階段，第一階 段溫度為780°C，燒結(jié)3h，再升高第二階段溫度為990°C，燒結(jié)3h，冷卻后為所述的模具用粉 末冶金材料。
[0022] 實施例3
[0023] (1):按重量百分比分別取下述原料：Zn為5.5wt%、V為4.6wt%、Ni