一种金属软磁粉末压制模模冲的制备方法技术

本发明专利技术提供一种金属软磁粉末压制模模冲的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)真空气雾化制粉得到的高速钢粉末装入包套中，抽真空后，进行热等静压处理，得到粉末高速钢材料；(2)所述粉末高速钢材料经锻造处理，制成金属软磁粉末压制模模冲毛坯；(3)所述金属软磁粉末压制模模冲毛坯依次经粗加工、淬火、深冷处理、回火和精加工，得到金属软磁粉末压制模模冲成品。本发明专利技术所述的制备方法得到的粉末高速钢材料抗压强度高，韧性、耐磨性好，得到的金属软磁粉末压制模模冲成品的使用寿命长，而且加工成本低，适合大规模推广应用。适合大规模推广应用。适合大规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种金属软磁粉末压制模模冲的制备方法


[0001]本专利技术涉及模具加工
，尤其涉及一种金属软磁粉末压制模模冲的制备方法。

技术介绍

[0002]金属软磁粉末压制模是一种将金属软磁粉末加工成金属软磁粉芯的成型模具，主要有中模、芯杆(非必需，视产品结构而定)、模冲组成。为了让金属软磁粉芯有更高的致密度，使其具有更好的磁性能，要采用更大的压力进行压制。在压制时模冲会受到很大的压力、冲击及磨损，其中模冲要承受单位面积的压力达到17～23t/cm3，这就要求模冲要选用具有很高的强度，良好的韧性，优良的抗疲劳性能和耐磨性的相结合的材料进行加工。
[0003]金属软磁粉末压制模模冲一般选用普通高速钢棒料直接进行机加工，机加工车削量大，材料损耗和人工耗时大，模冲的加工成本高；且普通高速钢存在粗大的共晶碳化物、碳化物偏析、材料性能的各向异性等缺陷，使材料的强韧性、耐磨性变差，由普通高速钢加工的模冲使用寿命短，进一步拉高了模具的使用成本。
[0004]CN107442721A公开了一种模具的热锻造工艺，其包括如下步骤：下料：准备Cr12钢材质的棒料；制坯：车去棒料表面的氧化皮及细微裂纹，获得具有高质量表面的棒状坯料；锻前热处理：使用加热炉对棒状坯料进行加热处理，以去除其应力；锻造：使用热锻设备对所述棒状坯料进行锻造，以获得具有预定形状的模具；淬火：使用淬火炉对模具进行淬火处理，淬火油温为1080～1150℃，淬火时长为10～15分钟；第一次回火：使用加热炉将模具加热至480～500℃，并保温2～2.5小时，然后出炉自然冷却；深冷处理：使用冷却装置将模具冷却至～198℃，并保温2～2.5小时；第二次回火：将模具加热400℃，并保温24小时，然后出炉自然冷却。
[0005]CN113997026A公开了一种耐腐蚀性的模具制造方法，包括如下步骤：S1：模具设计；S2：材料选择及加工；S3：模具检验；S4：试模；S5：氮化；一种耐腐蚀性的模具制造方法，包括如下步骤：S1：主要材料配比；S2：热处理；S3：线切割；S4：电火花；S5：模具抛光，对模具进行预热、淬火、深冷、回火处理，相对于其他淬火方法本方法有效提高了模具硬度，在线切割前设置固定件并在间隙填充有热熔胶，可以有效的防止模具发生形变，避免了模具在线切割时产生位置偏移，提高了模具生产的精准度，通过在抛光前将金属模具放置于防腐蚀溶剂中进行超声波清洗，并经过低温存放后对其表面进行抛光，不仅降低了抛光的工作难度，更使得模具防腐蚀性能能够大大提升。
[0006]CN101670437A公开了一种带有随形冷却管道的模具制造方法，其技术方案是，激光熔化成形方法制造具有设计壁厚的模具外轮廓壳体，制作随形冷却管道并安装在模具外轮廓壳体内，模具外轮廓壳体进行预热，将模具冷却管道与模具外轮廓壳体形成的间隙进行浇铸填充，对模具外轮廓壳体和浇铸填充部分，进行整体的表面精加工处理。模具制造方法具有工艺简单，模具制造精度高，模具冷却管道可根据设计要求任意设置，满足模具在使用过程中的冷却要求，提高模具的使用寿命。降低模具制造成本和制造周期，并可通过改变
模具外轮廓壳体材料来满足不同需要的模具制造。
[0007]但上述方法制得的模具的强度和韧性较低，当用于压制金属软磁粉末时，效果较差。
[0008]因此，开发一种具有很高的强度，良好的韧性以及良好的使用寿命的金属软磁粉末压制模模冲的制备方法具有重要意义。

技术实现思路

[0009]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种金属软磁粉末压制模模冲的制备方法，采用高速钢粉末经热等静压制备得到的粉末高速钢材料作为原料，进行锻造处理制备金属软磁粉末压制模模冲成品。相较于现有技术中直接采用高速钢棒料锻造得到的压制模模冲成品的强韧性、耐磨性更好，使用寿命长；相较于现有技术中直接采用高速钢棒料车削得到的压制模模冲成品节约原材料，降低制备成本，同时压制模模冲成品的强韧性、耐磨性更好且使用寿命长。
[0010]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]本专利技术提供一种金属软磁粉末压制模模冲的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0012](1)真空气雾化制粉得到的高速钢粉末装入包套中，抽真空后，进行热等静压处理，得到粉末高速钢材料；
[0013](2)所述粉末高速钢材料经锻造处理，制成金属软磁粉末压制模模冲毛坯；
[0014](3)所述金属软磁粉末压制模模冲毛坯依次经粗加工、淬火、深冷处理、回火和精加工，得到金属软磁粉末压制模模冲成品。
[0015]本专利技术所述的金属软磁粉末压制模模冲的制备方法采用粉末高速钢材料锻造成型的加工方式来制备压制模模冲，一方面可以节省大量的材料，节省机加工人工和刀具损耗成本，降低模冲的加工成本，另一方面该方法制备得到的压制模模冲沿着流线方向的抗压强度较高、韧性更好，使用寿命长，满足金属软磁粉末的压制使用要求。本专利技术将高速钢粉末装入包套中经热等静压处理后进行锻造处理，由于有包套的包裹保护作用，粉末高速钢材料不会出现脱碳、元素烧损等问题；而且粉末高速钢材料具有均匀的组织，不存在粗大的碳化物及偏析，粉末高速钢材料的锻造难度大大降低。所述制备方法制备过程易于调控，得到的金属软磁粉末压制模模冲成品使用寿命长，具有大规模工业化推广应用前景。
[0016]本专利技术所述高速钢是本领域公知的技术名词，是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢，俗称白钢。粉末高速钢，是指采用粉末冶金方法制得致密的钢坯，再经锻、轧等热变形而得到的高速钢。
[0017]优选地，步骤(1)高速钢粉末包括牌号为HPM20、HPM23或HPM05中的任意一种。
[0018]优选地，步骤(1)所述高速钢粉末的氧含量≤200ppm，例如可以是200ppm、190ppm、180ppm、150ppm、130ppm或100ppm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，所述高速钢粉末中粒径90μm以下粉末数量占比为90％以上，例如可以是90％、92％、94％、95％、97％或99％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0020]优选地，步骤(1)所述包套的材质包括低碳钢板材或带材。
[0021]优选地，步骤(1)所述包套的壁厚为2～5mm，例如可以是2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm或5mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，所述抽真空后包套内的真空度≤9
×
10
‑2Pa，例如可以是9
×
10
‑2Pa、2
×
10
‑2Pa、9
×
10
‑3Pa、7
×
10
‑3Pa、5
×
10
‑3Pa、3
×
10
‑3Pa或1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属软磁粉末压制模模冲的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)真空气雾化制粉得到的高速钢粉末装入包套中，抽真空后，进行热等静压处理，得到粉末高速钢材料；(2)所述粉末高速钢材料经锻造处理，制成金属软磁粉末压制模模冲毛坯；(3)所述金属软磁粉末压制模模冲毛坯依次经粗加工、淬火、深冷处理、回火和精加工，得到金属软磁粉末压制模模冲成品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述高速钢粉末的氧含量≤200ppm。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述高速钢粉末中粒径90μm以下粉末数量占比为90％以上。4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述包套的材质包括低碳钢板材或带材。5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述包套的壁厚为2～5mm；优选地，所述抽真空后包套内的真空度≤9
×
10
‑2Pa。6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述热等静压处理的温度为1100～1180℃；优选地，所述热等静压处理的压力为100～200MPa。7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述锻造处理的始锻温度为1100～1180℃；优选地，所述锻造处理的终锻温度为900～950℃。8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述淬火的温度为1050～1200℃；优选地，所述淬火后进行油冷或高压气冷；优选地，所述高压气冷的压力为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学敏，郭雄志，肖强，常良，段亚承，沈可，
申请(专利权)人：惠州铂科实业有限公司惠州铂科磁材有限公司成都市铂科新材料技术有限责任公司深圳市铂科新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：