，取出压坯，然后去除包套；
[0100]3)采用稀硝酸对压坯中的隔离层3’进行腐蚀去除，以分离控型模芯和由镍基合金材料形成的零件，然后回收控型模具。
[0101]实施例11
[0102]—种应用控型模芯成形工件的方法，包括以下步骤:
[0103]1)将控型模芯放入镍基合金粉末中，以形成压坯，此后在压坯外套上包套，然后将压坯放入热等静压炉中进行加热加压处理，其中，镍基合金可以为镍基耐热合金，镍基耐蚀合金，镍基耐磨合金，镍基精密合金或镍基形状记忆合金，例如Ni625、inconel625等，加热加压的过程为:
[0104]以8°C/min的速度，将温度从室温上升到850°C，保温20min;接着以2MPa/min的速度将压力升高到lOOMpa，同时以6°C/min的速率将温度继续上升到1050°C。在1100°C和120MPa条件下保温保压4h，然后降温卸压；
[0105]2)待热等静压炉冷却至室温时，取出压坯，然后去除包套；
[0106]3)采用稀硝酸对压坯中的隔离层3’进行腐蚀去除，以分离控型模芯和由镍基合金材料形成的零件，然后回收控型模具。
[0107]实施例12
[0108]—种应用控型模芯成形工件的方法，包括以下步骤:
[0109]1)将控型模芯放入镍基合金粉末中，以形成压坯，此后在压坯外套上包套，然后将压坯放入热等静压炉中进行加热加压处理，其中，镍基合金可以为镍基耐热合金，镍基耐蚀合金，镍基耐磨合金，镍基精密合金或镍基形状记忆合金，例如Ni625、inconel625等，加热加压的过程为:
[0110]以12°C/min的速度，将温度从室温上升到800°C，保温15min ；接着以2.5MPa/min的速度将压力升高到140Mpa，同时以5°C/min的速率将温度继续上升到1100°C。在1050°C和140MPa条件下保温保压3h，然后降温卸压；
[0111]2)待热等静压炉冷却至室温时，取出压坯，然后去除包套；
[0112]3)采用稀硝酸对压坯中的隔离层3’进行腐蚀去除，以分离控型模芯和由镍基合金材料形成的零件，然后回收控型模具。
[0113]实施例13
[0114]—种可回收重复使用的热等静压用控型模芯，包括芯体1、金属导电层2和隔离层3，其中，所述芯体1由氧化铝陶瓷制成;所述金属导电层2覆在所述芯体1的全部侧面及上底面和/或下底面的全部部位上，其由Ag制成;所述隔离层3覆在所述金属导电层2的全部侧面及上底面和/或下底面的全部部位上，其由Fe制成。
[0115]实施例14
[0116]—种可回收重复使用的热等静压用控型模芯，包括芯体1’、保护层4’、金属导电层2’和隔离层3’，其中，所述芯体1’由WC硬质合金制成;所述保护层4’覆在芯体1’的所有表面的全部部位上，其由氧化铝陶瓷材料制成;所述金属导电层2’覆在所述保护层4’的全部侧面及上底面和/或下底面的全部部位上，其由Ag制成;所述隔离层3’覆在所述金属导电层2’的全部侧面及上底面和/或下底面的全部部位上，其由Fe制成。
[0117]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可回收重复使用的热等静压用控型模芯，其特征在于，包括芯体、金属导电层和隔离层，其中， 所述芯体由氧化铝陶瓷制成； 所述金属导电层覆在所述芯体的全部侧面及上底面和/或下底面的全部部位上，其由Ag制成； 所述隔离层覆在所述金属导电层的全部侧面及上底面和/或下底面的全部部位上，其由Fe制成。2.—种可回收重复使用的热等静压用控型模芯，其特征在于，包括芯体、保护层、金属导电层和隔离层，其中， 所述芯体由WC硬质合金制成； 所述保护层覆在芯体的所有外表面的全部部位上，其由氧化铝陶瓷材料制成； 所述金属导电层覆在所述保护层的全部侧面及上底面和/或下底面的全部部位上，其由Ag制成； 所述隔离层覆在所述金属导电层的全部侧面及上底面和/或下底面的全部部位上，其由Fe制成。3.—种权利要求1所述的控型模芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)根据零件内腔的形状，采用氧化铝陶瓷材料制作与零件内腔形状相应的芯体； 2)采用离子镀技术在氧化铝陶瓷模具外表面镀上一层金属Ag，以形成金属导电层； 3)采用电铸工艺在表面沉积一层2?3mm厚度的由Fe形成的隔离层，其中，电铸采用工业纯铁作阳极，采用的电镀液中各成分的浓度如下:氨基磺酸亚铁为130?150g/L，氨基磺酸亚铁为130?150g/L，硼酸为20?30g/L，尿素为150?200g/L，另外，电镀液的pH值为1.5?2.5，温度为40?60°C，电铸时阴极的电流密度为4?5A/dm2。4.一种应用权利要求1所述的控型模芯成形工件的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将控型模芯放入TC4钛合金粉末中，以形成压坯，此后在压坯外套上包套，然后将压坯放入热等静压炉中进行加热加压处理，其中，加热加压的过程为: 以8?12°C/min的速度，将温度从室温上升到920?980°C，保温2?4h;接着以1.5?2.5MPa/min的速度将压力升高到100?140Mpa，然后在920?980°C和100?140Mpa的温度和压力下保温保压2?4h，然后降温卸压； 2)待热等静压炉冷却至室温时，取出压坯，然后去除包套； 3)采用稀硝酸对压坯中的隔离层进行腐蚀去除，以分离控型模芯和由TC4钛合金材料形成的零件，然后回收控型模芯。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:在腐蚀过程中可以采用施加超声波，加热升温等的方法，促进稀硝酸对Fe隔离层的腐蚀去除，提高腐蚀效率。6.—种权利要求2所述的控型模芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)根据零件内腔的形状，采用WC硬质合金制作与零件内腔形状相应的芯体； 2)采用热喷涂工艺在芯体外表面沉积一层保护层，所述热喷涂工艺采用的涂料由氧化铝陶瓷材料形成； 3)采用离子镀技术在保护层外表面镀上一层金属Ag，以形成金属导电层； 4)采用电铸工艺在表面沉积一层2?3mm厚度的由Fe形成的隔离层，其中，电铸采用工业纯铁作阳极，采用的电镀液中各成分的浓度如下:氯化亚铁为200?400g/L，氯化铵60?100g/L，二氯化锰120?180g/L，另外，电镀液的pH值为1.5?2.5，温度为60?70°C，阴极电流密度为8?12A/dm2。7.—种应用权利要求2所述的控型模芯成形工件的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将控型模芯放入镍基合金粉末中，以形成压坯，此后在压坯外套上包套，然后将压坯放入热等静压炉中进行加热加压处理，其中，加热加压的过程为: 以8?12°C/min的速度，将温度从室温上升到800?900°C，保温15?25min;接着以1.5?2.5MPa/min的速度将压力升高到100?140Mpa，同时以4?6°C/min的速率将温度继续上升到1000?1100°C。在1000?1100°C和100?140MPa条件下保温保压2?4h，然后降温卸压； 2)待热等静压炉冷却至室温时，取出压坯，然后去除包套； 3)采用稀硝酸对压坯中的隔离层进行腐蚀去除，以分离控型模芯和由镍基合金材料形成的零件，然后回收控型模芯。
【专利摘要】本发明公开了一种可回收重复使用的热等静压用控型模芯，包括芯体、金属导电层和隔离层，所述芯体由氧化铝陶瓷制成；所述金属导电层由Ag制成；所述隔离层由Fe制成。本发明控型模芯可回收重复使用，且控型精度高，采用易腐蚀材料隔离模芯与零件，成形后仅腐蚀去除隔离层，分离模芯与零件，回收控型模芯；采用高温强度高的材料制备控型模芯，模芯在高温高压作用下变形小，成形零件精度误差相对较小。
【IPC分类】C23C14/46, C23C28/02, B22F3/15, C25D1/00
【公开号】CN105458265
【申请号】CN201510777677
【发明人】史玉升, 李继展, 薛鹏举, 魏青松, 刘洁, 滕庆, 周顺, 蔡超
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月14日