[发明专利]基于Sialon陶瓷的自润滑热锻模具及其制备方法

权利要求书

1.一种基于Sialon陶瓷的自润滑热锻模具，其特征在于，包括外模具以及嵌于外模具中的内模具，其中，所述内模具包括镍铬基体相、陶瓷硬质相以及自润滑相，其中，

镍铬基体相为NiCr合金粉末，陶瓷硬质相为Sialon陶瓷粉末，润滑相为CaF₂粉末，利用球磨机将镍铬基体相、陶瓷硬质相以及自润滑相三相粉末混合均匀，再通过粉末冶金的方法制备得到内模具。

2.如权利要求1所述的基于Sialon陶瓷的自润滑热锻模具，其特征在于，内模具还包括硬脂酸颗粒，其与镍铬基体相、陶瓷硬质相以及自润滑相一起通过粉末冶金的方法制得内模具。

3.如权利要求2所述的基于Sialon陶瓷的自润滑热锻模具，其特征在于，NiCr合金粉末的质量分数为70%-90%，Sialon陶瓷粉末的质量分数为2%-15%，CaF₂的质量分数为粉末2%-15%，硬脂酸颗粒的质量分数为1%-2%。

4.如权利要求1所述的基于Sialon陶瓷的自润滑热锻模具，其特征在于，镍铬基体相为Ni80Cr20。

5.一种基于权利要求1至4中任意一项所述的基于Sialon陶瓷的自润滑热锻模具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

称取适量NiCr金属粉末、Sialon陶瓷粉末、CaF₂粉末以及硬脂酸颗粒后，将称量后的粉末放入金属罐中，加入不锈钢球，抽真空充氮气保护，通过球磨机进行球磨混粉；

混合好的粉末通过模具压制成型，放置于真空管式烧结炉中烧结成型；

烧结好的样品通过抛光后，制备成嵌件，应用在热锻模具中。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，球磨机球磨混粉4-6小时。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，取出混好的粉料，用模具和液压装置压制成型时，压力控制在20 MPa ~30MPa，保压时间1 min -2min。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将压制成型好的式样置于真空管式炉中加热时，在1h时间内加热至400℃，在400℃保温0.5h，再经过2h升温到1200℃，在1200℃环境下保温2h；经1h降温至800℃，保温30min，经过1h降温至400℃，随炉冷却至室温。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，真空管式炉的压力控制在1×10^-3Pa~9.9×10^-2Pa。

10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，烧结成型的式样用水磨砂纸打磨抛光，以去掉其表面的氧化皮；烧结好的样品通过抛光后，观察金相显微组织，通过硬度、电子探针以及高温摩擦磨损测试后再制备成嵌件。