CN107858605A - 一种用于模具的耐腐蚀合金材料 - Google Patents

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Abstract

本发明主要涉及机械加工技术领域，公开了一种用于模具的耐腐蚀合金材料，由以下重量百分比的成分组成：铜1.3~1.5%、锰1.3~1.5%、蒙脱石1.1~1.3%、炭黑1.1~1.3%、碳酸钙0.7~0.9%、锡0.7~0.9%、硼0.5~0.7%、镍0.4~0.6%、铬0.4~0.6%、钴0.3~0.5%、其余为铁和不可避免的杂质；将铜、锰和铁快速熔融后能够减少一次熔融物中的气体，便于去除杂质，提高合金材料的致密性；将蒙脱石、炭黑和碳酸钙加入一次熔融物中，提高合金的耐腐蚀性，长时保温使原料充分熔融混合，熔融后进行快速降温，能够减小金属的结晶粒度，提高合金材料的硬度和强度，增加耐磨性和耐腐蚀性。

Description

一种用于模具的耐腐蚀合金材料
技术领域
本发明主要涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种用于模具的耐腐蚀合金材料。
背景技术
模具工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具，是用来成型物品的工具；模具的使用频率较高，而且要求的精密较高，因此需要模具具有较高的耐腐蚀性，来确保被成型物品的尺寸和使用性能。
发明内容
为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种用于模具的耐腐蚀合金材料。
一种用于模具的耐腐蚀合金材料，由以下重量百分比的成分组成：铜1.3~1.5%、锰1.3~1.5%、蒙脱石1.1~1.3%、炭黑1.1~1.3%、碳酸钙0.7~0.9%、锡0.7~0.9%、硼0.5~0.7%、镍0.4~0.6%、铬0.4~0.6%、钴0.3~0.5%、其余为铁和不可避免的杂质。
优选的，用于模具的耐腐蚀合金材料，由以下重量百分比的成分组成：铜1.4%、锰1.4%、蒙脱石1.2%、炭黑1.2%、碳酸钙0.8%、锡0.8%、硼0.6%、镍0.5%、铬0.5%、钴0.4%、其余为铁和不可避免的杂质。
一种用于模具的耐腐蚀合金材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将铜、锰和铁加热至1100~1200℃，保温60~70分钟，去除杂质，得一次熔融物；
（2）将蒙脱石、炭黑和碳酸钙加入一次熔融物中，于900~1000℃保温40~50分钟，以2.4~2.6℃/分钟降温至200~300℃，得二次熔融物；
（3）将剩下的原料加入二次熔融物，以1.4~1.6℃/分钟升温至800~900℃，保温100~110分钟，自然冷却至150~250℃，得三次熔融物；
（4）将三次熔融物加热至700~800℃，浇铸，自然冷却至550~650℃，保温40~50分钟，继续冷却，得用于模具的耐腐蚀合金材料。
所述步骤（1）的加热，升温速度为2.3~2.5℃/分钟。
所述步骤（4）的加热，速度为1.7~1.9℃/分钟。
本发明的优点是：本发明提供的用于模具的耐腐蚀合金材料，将铜、锰和铁快速熔融后能够减少一次熔融物中的气体，便于去除杂质，提高合金材料的致密性；将蒙脱石、炭黑和碳酸钙加入一次熔融物中，提高合金的耐腐蚀性，长时保温使原料充分熔融混合，熔融后进行快速降温，能够减小金属的结晶粒度，提高合金材料的硬度和强度，增加耐磨性；再加入锡、硼、镍、铬和钴，提高合金材料的强度和耐腐蚀性能，缓慢升温后进行长时保温，使所有原料充分熔融混合，提高合金材料的性质稳定，增强耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明。
实施例1
一种用于模具的耐腐蚀合金材料，由以下重量百分比的成分组成：铜1.3%、锰1.3%、蒙脱石1.1%、炭黑1.1%、碳酸钙0.7%、锡0.7%、硼0.5%、镍0.4%、铬0.4%、钴0.3%、其余为铁和不可避免的杂质。
一种用于模具的耐腐蚀合金材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将铜、锰和铁加热至1100℃，升温速度为2.4℃/分钟，保温70分钟，去除杂质，得一次熔融物；
（2）将蒙脱石、炭黑和碳酸钙加入一次熔融物中，于1000℃保温50分钟，以2.5℃/分钟降温至200℃，得二次熔融物；
（3）将剩下的原料加入二次熔融物，以1.5℃/分钟升温至900℃，保温100分钟，自然冷却至200℃，得三次熔融物；
（4）将三次熔融物加热至750℃，速度为1.8℃/分钟，浇铸，自然冷却至550℃，保温50分钟，继续冷却，得用于模具的耐腐蚀合金材料。
实施例2
一种用于模具的耐腐蚀合金材料，由以下重量百分比的成分组成：铜1.4%、锰1.4%、蒙脱石1.2%、炭黑1.2%、碳酸钙0.8%、锡0.8%、硼0.6%、镍0.5%、铬0.5%、钴0.5%、其余为铁和不可避免的杂质。
实施例3
一种用于模具的耐腐蚀合金材料，由以下重量百分比的成分组成：铜1.5%、锰1.5%、蒙脱石1.3%、炭黑1.3%、碳酸钙0.9%、锡0.9%、硼0.7%、镍0.6%、铬0.6%、钴0.5%、其余为铁和不可避免的杂质。
对比例1
现有传统铁合金材料。
实施例和对比例合金材料的耐腐蚀性能：
分别选择实施例和对比例的合金材料各8件，大小为边长5cm的立方体，在常温常压下，各组分别选择2件置于6mol/L的NaCl水溶液，选择2件置于6mol/L的HCl水溶液，选择2件置于6mol/L的NaOH水溶液中，观察各组合金材料出现腐蚀的时间，选择2件用于表面检测，结果取平均值，实施例和对比例合金材料的耐腐蚀性能见表1。
表1：实施例和对比例合金材料的耐腐蚀性能
项目 耐酸/(d) 耐碱/(d) 耐盐/(d) 耐磨性/(mg)
实施例1 246 277 263 4.2
实施例2 248 279 265 3.9
实施例3 245 276 264 4.1
对比例1 164 186 174 4.9
从表1的结果表明，实施例的用于模具的耐腐蚀合金材料，耐酸性、耐碱性和耐盐性明显较对比例强，摩擦后的重量损失量较对比例小，耐磨性较对比例强，说明本发明提供的用于模具的耐腐蚀合金材料具有很好的耐腐蚀性能。

Claims (5)

1.一种用于模具的耐腐蚀合金材料，其特征在于，由以下重量百分比的成分组成：铜1.3~1.5%、锰1.3~1.5%、蒙脱石1.1~1.3%、炭黑1.1~1.3%、碳酸钙0.7~0.9%、锡0.7~0.9%、硼0.5~0.7%、镍0.4~0.6%、铬0.4~0.6%、钴0.3~0.5%、其余为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述用于模具的耐腐蚀合金材料，其特征在于，由以下重量百分比的成分组成：铜1.4%、锰1.4%、蒙脱石1.2%、炭黑1.2%、碳酸钙0.8%、锡0.8%、硼0.6%、镍0.5%、铬0.5%、钴0.4%、其余为铁和不可避免的杂质。
3.一种根据权利要求1所述用于模具的耐腐蚀合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将铜、锰和铁加热至1100~1200℃，保温60~70分钟，去除杂质，得一次熔融物；
（2）将蒙脱石、炭黑和碳酸钙加入一次熔融物中，于900~1000℃保温40~50分钟，以2.4~2.6℃/分钟降温至200~300℃，得二次熔融物；
（3）将剩下的原料加入二次熔融物，以1.4~1.6℃/分钟升温至800~900℃，保温100~110分钟，自然冷却至150~250℃，得三次熔融物；
（4）将三次熔融物加热至700~800℃，浇铸，自然冷却至550~650℃，保温40~50分钟，继续冷却，得用于模具的耐腐蚀合金材料。
4.根据权利要求3所述用于模具的耐腐蚀合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的加热，升温速度为2.3~2.5℃/分钟。
5.根据权利要求3所述用于模具的耐腐蚀合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）的加热，速度为1.7~1.9℃/分钟。
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