[发明专利]一种模具用粉末冶金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金材料领域，涉及一种粉末冶金材料及其制备方法，特别是涉及一种模具用粉末冶金材料及其制备方法。

背景技术

模具用粉末冶金材料包括硬质合金、粉末冶金高速钢等。粉末冶金高速钢组织均匀，晶粒细小，没有偏析，比熔铸高速钢韧性和耐磨性好，热处理变形小，使用寿命长。可用于制造切削刀具、模具和零件的坯件。

模具用粉末冶金材料的物理性能如密度、表观硬度、拉伸强度、抗压强度等对于模具用粉末冶金材料来讲非常关键。粉末冶金材料的拉伸强度和抗压强度若较低，在应用中若外应力过强，会导致粉末冶金材料的溃散，因此需要有效的提高其拉伸强度和抗压强度。

发明内容

要解决的技术问题：用于模具的粉末冶金材料需要具备较为优异的抗压强度和拉伸强度，过低的抗压强度和拉伸强度会导致模具用粉末冶金材料性质的急剧下降，因此需要有效的提高模具用粉末冶金材料的抗压强度和拉伸强度。

技术方案：针对上述的技术问题，本发明公开了一种模具用粉末冶金材料及其制备方法，所述的模具用粉末冶金材料包括下述重量百 分比的材料：

所述的一种模具用粉末冶金材料，包括下述重量百分比的材料：

一种模具用粉末冶金材料的制备方法，所述的模具用粉末冶金材料的制备方法包括下述步骤：

步骤(1)：按重量百分比分别取下述原料：Zn为4.6wt％-7.8wt％、V为2.5wt％-5.3wt％、Ni为3.5wt％-6.0wt％、Sc为0.9wt％-1.8wt％、Si为4.6wt％-7.2wt％、Al为5.8wt％-9.3wt％、Nd为0.06wt％-0.13wt％、Ho为0.03wt％-0.10wt％、余量为Fe；将上述的原料进行高速混合，混合至上述的材料均匀；用球磨机对原料进行球磨，球料比为35:1-55:1，球磨时间为3.5h-4.5h；

步骤(2)：把球磨后的粉末冶金材料进行压制成型，将粉末冶金材料放入模具中，对模具加压，加至压力为535-625MPa，压制至上述材料的密度为5.5-7.8g/cm³；

步骤(3)：把压制成型后的粉末冶金材料再进行高温烧结，高温烧结温度分为两个阶段，第一阶段温度为780-845℃，烧结3h，再升高第二阶段温度为940-990℃，烧结3h，冷却后为所述的模具用粉末冶金材料。

所述的一种模具用粉末冶金材料的制备方法，制备方法中对模具加压，加至压力为580MPa。

所述的一种模具用粉末冶金材料的制备方法，制备方法中压制至上述材料的密度为6.4g/cm³。

所述的一种模具用粉末冶金材料的制备方法，制备方法中第一阶段温度为810℃。

所述的一种模具用粉末冶金材料的制备方法，制备方法中第二阶段温度为960℃。

有益效果：在粉末冶金材料的制备过程中，通过加入Nd和Ho两 种材料，有效的提高了粉末冶金材料的抗压强度和拉伸强度，其中，当Zn为5.5wt％-6.5wt％、V为3.3wt％-4.6wt％、Ni为4.6wt％-5.4wt％、Sc为1.2wt％-1.6wt％、Si为5.9wt％-6.7wt％、Al为7.0wt％-8.5wt％、Nd为0.08wt％-0.10wt％、Ho为0.05wt％-0.09wt％、余量为Fe时，制备的粉末冶金材料的拉伸强度和抗压强度较高。

具体实施方式

实施例1

(1)：按重量百分比分别取下述原料：Zn为7.8wt％、V为2.5wt％、Ni为6.0wt％、Sc为1.8wt％、Si为7.2wt％、Al为9.3wt％、Nd为0.13wt％、Ho为0.03wt％、余量为Fe；将上述的原料进行高速混合，混合至上述的材料均匀；用球磨机对原料进行球磨，球料比为55:1，球磨时间为4.5h；步骤(2)：把球磨后的粉末冶金材料进行压制成型，将粉末冶金材料放入模具中，对模具加压，加至压力为625MPa，压制至上述材料的密度为7.8g/cm³；步骤(3)：把压制成型后的粉末冶金材料再进行高温烧结，高温烧结温度分为两个阶段，第一阶段温度为845℃，烧结3h，再升高第二阶段温度为940℃，烧结3h，冷却后为所述的模具用粉末冶金材料。

实施例2