CN109576548A - 一种金属陶瓷模芯料及其成型模芯的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属陶瓷模芯料，它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N)包括按重量百分比为70‑80%TI(C.N)、8.1‑12.4%碳化钨粉末、2.1‑5.6%钴粉、1.8‑5.8%Ta(Nb)C粉末和9.1‑13.8%镍粉。本发明的有益效果是：解决硬质合金材料大大孔径、高温工作条件下，对于软材料拉拔挤压，寿命、质量不高的问题，提供一种制造工艺简单、提升了材料的硬度和耐磨性、成型出的模芯具有很高的使用寿命。

Description

一种金属陶瓷模芯料及其成型模芯的工艺

技术领域

本发明涉及一种金属陶瓷模芯料及其成型模芯的工艺。

背景技术

中国线材市场位列全球第一，随着工业的进步，对线材质量要求越来越高，因此对于拉丝模的要求也随之增高。现在拉丝模市场上，无非就只有硬质合金材料和金刚石材料。由于金刚石材料无法做成大孔径，在大孔径，硬质合金在拉拔铜铝、不锈钢、有色金属等材料上，表面光洁度差而且很容易粘料。

发明内容

本发明的目的在于解决硬质合金材料大大孔径、高温工作条件下，对于软材料拉拔挤压，寿命、质量不高的问题，提供一种制造工艺简单、提升了材料的硬度和耐磨性、成型出的模芯具有很高的使用寿命的金属陶瓷模芯料及其成型模芯的工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种金属陶瓷模芯料，它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为70-80%TI(C.N)、8.1-12.4%碳化钨粉末、2.1-5.6%钴粉、 1.8-5.8%Ta(Nb)C粉末和9.1-13.8%镍粉。

它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为70%TI(C.N)、8.1%碳化钨粉末、2.1%钴粉、 1.8%Ta(Nb)C粉末和9.1%镍粉。

它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为75%TI(C.N)、11%碳化钨粉末、4%钴粉、 3.4%Ta(Nb)C粉末和11.2%镍粉。

它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为80%TI(C.N)、12.4%碳化钨粉末、5.6%钴粉、5.8%Ta(Nb)C粉末和13.8%镍粉。

所述的金属陶瓷模芯料成型模芯的工艺，它包括以下步骤：

S1、配料混合步骤：将重量百分比为TI(C.N)、碳化钨粉末、钴粉、 Ta(Nb)C粉末和镍粉组成的成分基体TI(C.N)均匀混合，直到混合均匀为止；

S2、压制工艺步骤：将步骤S1中的混合料放置于凹模中，通过冲头对凹模内的混合料进行压制，压制成饼状；

S3、将压制好的实体饼状进行真空烧结和低压烧结，烧结温度为1400-1700℃得到半成品；

S4、将步骤S3中的半成品进行拉丝，最终得到模芯。

本发明具有以下优点：（1）本发明解决了硬质合金材料大大孔径、高温工作条件下，对于软材料拉拔挤压，寿命、质量不高的问题，提供一种制造工艺简单、提升了材料的硬度和耐磨性、成型出的模芯具有很高的使用寿命本发明的。（2）本材料可以应用于低于外径100mm的任何型号的拉丝模毛坯中，选择性范围广、加工方式简单，加工成本低。

附图说明

图1 为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

一种金属陶瓷模芯料，它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为70-80%TI(C.N)、8.1-12.4%碳化钨粉末、2.1-5.6%钴粉、 1.8-5.8%Ta(Nb)C粉末和9.1-13.8%镍粉。

实施例一：一种金属陶瓷模芯料，它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为70%TI(C.N)、8.1%碳化钨粉末、2.1%钴粉、 1.8%Ta(Nb)C粉末和9.1%镍粉。

实施例二：一种金属陶瓷模芯料，它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为75%TI(C.N)、11%碳化钨粉末、4%钴粉、 3.4%Ta(Nb)C粉末和11.2%镍粉。

实施例三：一种金属陶瓷模芯料，它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为80%TI(C.N)、12.4%碳化钨粉末、5.6%钴粉、5.8%Ta(Nb)C粉末和13.8%镍粉。

如图1所示，所述的金属陶瓷模芯料成型模芯的工艺，它包括以下步骤：

S1、配料混合步骤：将重量百分比为TI(C.N)、碳化钨粉末、钴粉、 Ta(Nb)C粉末和镍粉组成的成分基体TI(C.N)均匀混合，直到混合均匀为止；

S2、压制工艺步骤：将步骤S1中的混合料放置于凹模中，通过冲头对凹模内的混合料进行压制，压制成饼状；

S3、将压制好的实体饼状进行真空烧结和低压烧结，烧结温度为1400-1700℃得到半成品；

S4、将步骤S3中的半成品进行拉丝，最终得到模芯。

制备出的模芯，对于其显微结构的核心来说：

硬质相的内层组织，TIC和TIN是形成TI(C.N)的基础，它们都具有NaCL型结构。

按照Hume-Rotery法则，半径较小的C、N负离子占据面心立方的拐角，TI离子则在八面体的孔隙类，这种晶体结构使得TIN可与TIC形成连续固溶体，同时也可与TaC、NbC等多种过渡金属形成固溶体。TIN的晶格参数比TIC的晶格参数稍小一些，TIN的导热率比TIC更高一些，这就使得TI(C.N)基导热性更好，从而比TIC基金属陶瓷更加抗热震。

其材料的性能范围大概硬度可达HRA93.4，抗弯强度2600N/mm²，密度6.4-7.0（g/cm3）.在拉丝模领域的应用中，拉拔低碳钢丝、铜铝丝材料，寿命可以达到硬质合金的2-3倍，其光洁度也远远高于硬质合金模具。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种金属陶瓷模芯料，其特征在于：它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为70-80%TI(C.N)、8.1-12.4%碳化钨粉末、2.1-5.6%钴粉、 1.8-5.8%Ta(Nb)C粉末和9.1-13.8%镍粉。

2.根据权利要求1所述的一种金属陶瓷模芯料，其特征在于：它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为70%TI(C.N)、8.1%碳化钨粉末、2.1%钴粉、 1.8%Ta(Nb)C粉末和9.1%镍粉。

3.根据权利要求1所述的一种金属陶瓷模芯料及其成型模芯的工艺，其特征在于：它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为75%TI(C.N)、11%碳化钨粉末、4%钴粉、 3.4%Ta(Nb)C粉末和11.2%镍粉。

4.根据权利要求1所述的一种金属陶瓷模芯料及其成型模芯的工艺，其特征在于：它包括成分基体TI(C.N)，成分基体TI(C.N) 包括按重量百分比为80%TI(C.N)、12.4%碳化钨粉末、5.6%钴粉、5.8%Ta(Nb)C粉末和13.8%镍粉。

5.根据权利要求1~4中任意一项所述的金属陶瓷模芯料成型模芯的工艺，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、配料混合步骤：将重量百分比为TI(C.N)、碳化钨粉末、钴粉、 Ta(Nb)C粉末和镍粉组成的成分基体TI(C.N)均匀混合，直到混合均匀为止；

S2、压制工艺步骤：将步骤S1中的混合料放置于凹模中，通过冲头对凹模内的混合料进行压制，压制成饼状；

S3、将压制好的实体饼状进行真空烧结和低压烧结，烧结温度为1400-1700℃得到半成品；

S4、将步骤S3中的半成品进行拉丝，最终得到模芯。