本发明专利技术公开了一种高耐磨性聚晶金刚石拉丝模的复烧复压制作工艺，镶套采用复压复烧的工艺：在10-20MPa压力下，以30-35℃/min的速率升温至400-450℃保温保压15-20min后，以10-15℃/min的速率升温至600-650℃保温保压15-20min，以30-35℃/min的速率降温至550-590℃保温保压20-25min冷却到室温得到中间烧结件，将中间烧结件在20-25MPa压力下复压，以30-35℃/min的升温速率升温至600-650℃保温保压30-35min冷却。在本发明专利技术中，通过控制烧结过程中的升温速率和保温保压时间，抑制晶界迁移的同时保持晶界扩散处于活跃状态，实现在晶粒不长大的前提下完成烧结，得到的烧结体空隙少、孔隙形状圆滑且分布均匀，孔隙率降低，提高强度的同时增加了烧结体的塑性和耐磨性，延长了模具的使用寿命，增加模具的可修复次数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及拉丝模
，尤其涉及一种高耐磨性聚晶金刚石拉丝模的复烧复 压制作工艺。
技术介绍
在金属压力加工中，在外力的作用下使金属强行通过模具，金属横截面积被压缩， 并获得所需要的横截面积、形状和尺寸的工具称为拉丝模，它是一种使金属丝由粗到细，逐 步达到人们所需要的尺寸的工具，由模套和模芯两部分组成，在使用的过程中，由于拉拔的 作用，会使模具发生不同程度的损伤，质量好的模具对于提高企业的生产效率，降低企业的 成本是至关重要的，要想降低成本，获得稳定长时间的拉拔，精确地尺寸，较好的表面质量， 没有高质量的拉丝模具是难以实现的。 聚晶金刚石是用经过认真挑选的质量优良的人造金刚石单晶加上少量的硅、钛等 结合剂，在高温高压的条件下聚合而成，以其高硬度、高耐磨性以及优良的性价比等特点越 来越受到拉丝行业的青睐，成为拉丝行业应用最广泛的模芯材料，但是金刚石脆性较大，难 于加工，在制备模具以及模具的使用过程中会发生脆性爆裂，影响企业的产品质量，拉丝模 在模芯表面会进行镶套保护模芯。拉丝模芯的镶套是模具生产过程中的一个重要环节，其 中镶套的成分以及镶套工艺是直接影响拉丝模成品质量的重要因素。目前常用的金刚石拉 丝模镶套方法有两种：一种是热镶，一种是粉末镶，其中以粉末镶套最为突出，粉末镶套的 烧结过程是镶套制作工艺中的关键步骤，选择合适的镶套用金属粉末的成分，控制烧结工 艺，能够提高模芯的利用率，得的综合性能好的模具，延长模具的使用寿命，提高生产的效 率，降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高耐磨性聚晶金刚石拉丝模 的复烧复压制作工艺，实现了模具的镶套制作工艺的优化，得到综合性能好的模具，提高模 具制备过程中模芯的利用率，延长模具的使用寿命，增加模具的修复次数。 本专利技术公开了一种高耐磨性聚晶金刚石拉丝模的复烧复压制作工艺，所述拉丝模 包括聚晶金刚石模芯、镶套和具有内腔的钢套，镶套包裹模芯并设于钢套的内腔中，镶套由 顶部、底部和环绕模芯的周部组成，镶套采用金属粉末烧结而成；镶套制作工艺包括如下步 骤：S1、按质量百分比将34-37wt%的铁粉、20-25wt%的镍粉、15-19wt%的铜粉、 8-10wt%的铝粉、8-10wt%的锌粉、l-2wt%的锡粉、l-2wt%的镁粉、2-3wt%的银粉、 l-2wt%的磷粉、2-3wt%的锌-30wt%错中间合金粉混合均勻得到金属粉；S2、将钢套放置在石墨模具中；称取A单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，震 动石墨模具使金属粉均匀平整，将石墨压柱插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内以 5-8MPa压力冷压将金属粉压实形成镶套底部；S3、在聚晶金刚石模芯的第一端面涂抹粘结剂，将聚晶金刚石模芯置于钢套中，使 聚晶金刚石模芯上涂抹粘结剂的第一端面粘结在镶套底部；称取B单位S1中配制的金属粉 倒入钢套中，使金属粉充满聚晶金刚石模芯的周围空间，震动石墨模具使金属粉均匀平整， 将石墨压筒插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内以5-10MPa的压力冷压将金属粉压 实形成镶套周部；S4、称取C单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，震动石墨模具使金属粉均匀平整， 将石墨压柱插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内进行复压复烧将金属粉压实形成镶 套顶部；在复压复烧过程中，镶套底部、周部和顶部复压复烧形成一体镶套，并且，镶套、聚 晶金刚石模芯和钢套复压复烧成一体形成聚晶金刚石拉丝模；其中，复压复烧过程如下： 在10-20MPa压力下，以30-35°C/min的速率升温至400-450°C，保温保压15-20min后， 以10-15°C/min的速率，升温至600-650°C，保温保压15-20min，以30-35°C/min的速率 降温至550-590°C，保温保压20-25min，随炉冷却到室温，取出得到中间烧结件，将中间烧 结件在20-25MPa压力下复压，以30-35°C/min的升温速率，升温至600-650°C，保温保压 30-35min，随炉冷却到室温卸压后取出得到高耐磨性聚晶金刚石拉丝模。 优选地，复压复烧过程如下：在ll-18MPa压力下，以32-34°C/min的速率升温至 405-446°C，保温保压16-19min后，以12-14°C/min的速率，升温至610-640°C，保温保压 16-18min，以31-34°C/min的速率降温至560-570°C，保温保压21-25min，随炉冷却到室温， 取出得到中间烧结件，将中间烧结件在22-25MPa压力下复压，以31-33°C/min的升温速率， 升温至630-645°C，保温保压31-34min，随炉冷却到室温卸压后取出得到高耐磨性聚晶金 刚石拉丝模。 优选地，复压复烧过程如下：在16MPa压力下，以33°C/min的速率升温至437°C， 保温保压17min后，以13°C/min的速率，升温至633°C，保温保压17min，以33°C/min的速 率降温至567°C，保温保压25min，随炉冷却到室温，取出得到中间烧结件，将中间烧结件在 25MPa压力下复压，以32°C/min的升温速率，升温至630°C，保温保压34min，随炉冷却到室 温卸压后取出得到高耐磨性聚晶金刚石拉丝模。 本专利技术中，通过采用新的镶套用金属粉配方和复压复烧工艺，提升了聚晶金刚石 拉丝模模套的综合性能，提高模具制备过程中聚晶金刚石模芯的利用率，延长拉丝模具的 使用寿命，增加模具的修复次数；采用了新的镶套用金属粉配方，配方以铁-镍-铜系为 基并添加了其他元素组成。一方面，配方中提高了锌的含量同时相应的调整了镍、锡的含 量，在降低成本的同时，易于形成金属间化合物，使形成的镶套与模芯和钢套紧密贴合，在 模具使用过程中不易剥落；另一方面，减小了金属粉的颗粒大小，金属粉末粒度为160目左 右，细化了晶粒，增加了形成镶套的致密度，延长模具的使用寿命；采用了复压复烧的烧结 工艺，第一次烧结过程中，升温初期，采用了较快的升温速率，提高了材料的气体扩散速率， 缩短了材料从低温区进入高温区的时间，增加了烧结的驱动力，加快了烧结的速度，之后 降低了升温速率，防止在高温区时因升温过快引起的过烧现象，之后以较快的速率降温至 550°C，并延长了保温保压时间，抑制晶界迁移的同时保持晶界扩散处于活跃状态，实现在 晶粒不长大的前提下完成烧结；将一次烧结件复压复烧，可以使压力充分传递，改善一次烧 结件中颗粒的分布，颗粒间原子扩散使烧结颈长大，在一定程度上消除了初次烧结过程中 产生的空隙，与普通的烧结方式相比，得到的烧结体空隙少、孔隙形状圆滑且分布均匀，孔 隙率降低，提高强度的同时增加了烧结体的塑性和耐磨性，延长了模具的使用寿命，增加模 具的可修复次数，提高生产效率，降低成本。【附图说明】 图1是本专利技术中聚晶金刚石拉丝模的结构示意图。 图2为本专利技术中聚晶金刚石拉丝模的复烧复压制作工艺流程图。 图3为本专利技术中镶套底部冷压成型的工作状态示意图。图4为本专利技术中聚晶金刚石模芯定位的工作状态示意当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高耐磨性聚晶金刚石拉丝模的复烧复压制作工艺，其特征在于，所述拉丝模包括聚晶金刚石模芯、镶套和具有内腔的钢套，镶套包裹模芯并设于钢套的内腔中，镶套由顶部、底部和环绕模芯的周部组成，镶套采用金属粉烧结而成；镶套制作工艺包括如下步骤：S1、按质量百分比将34‑37wt％的铁粉、20‑25wt％的镍粉、15‑19wt％的铜粉、8‑10wt％的铝粉、8‑10wt％的锌粉、1‑2wt％的锡粉、1‑2wt％的镁粉、2‑3wt％的银粉、1‑2wt％的磷粉、2‑3wt％的锌‑30wt％铝中间合金粉混合均匀得到金属粉；S2、将钢套放置在石墨模具中；称取A单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，震动石墨模具使金属粉均匀平整，将石墨压柱插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内以5‑8MPa压力冷压将金属粉压实形成镶套底部；S3、在聚晶金刚石模芯的第一端面涂抹粘结剂，将聚晶金刚石模芯置于钢套中，使聚晶金刚石模芯上涂抹粘结剂的第一端面粘结在镶套底部；称取B单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，使金属粉充满聚晶金刚石模芯的周围空间，震动石墨模具使金属粉均匀平整，将石墨压筒插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内以5‑10MPa的压力冷压将金属粉压实形成镶套周部；S4、称取C单位S1中配制的金属粉倒入钢套中，震动石墨模具使金属粉均匀平整，将石墨压柱插入石墨模具中压住金属粉，放入烧结机内进行复压复烧将金属粉压实形成镶套顶部；在复压复烧过程中，镶套底部、周部和顶部复压复烧形成一体镶套，并且，镶套、聚晶金刚石模芯和钢套复压复烧成一体形成聚晶金刚石拉丝模；其中，复压复烧过程如下：在10‑20MPa压力下，以30‑35℃/min的速率升温至400‑450℃，保温保压15‑20min后，以10‑15℃/min的速率，升温至600‑650℃，保温保压15‑20min，以30‑35℃/min的速率降温至550‑590℃，保温保压20‑25min，随炉冷却到室温，取出得到中间烧结件，将中间烧结件在20‑25MPa压力下复压，以30‑35℃/min的升温速率，升温至600‑650℃，保温保压30‑35min，随炉冷却到室温卸压后取出得到高耐磨性聚晶金刚石拉丝模。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱家德，王子尊，许会子，房如勤，
申请(专利权)人：天长市天屹模具科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。