一种高性能拉丝模模芯的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高性能拉丝模模芯，该模芯为铁基合金钢材料，模芯采用高温烧结工艺成型，所述的模芯材料的主要成分及其百分含量为：Si5.5%-6.5%、Mn4%-7%、B0.6%-1%、Cr2.5%-3.5%、Al2.5%-3%、MoS24%-8%、Mg1.5%-2%，其余为纯铁粉。本发明揭示了一种高性能拉丝模模芯，该模芯材料选配合理，制备工艺简便，成本适中，在使用过程中表现出良好的综合力学性能，且具备一定的自润滑性能，有效的降低了模芯的损耗，提高了模芯的使用寿命。
【专利说明】一种高性能拉丝模模芯
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种拉丝模模芯，尤其涉及一种耐磨损性能突出的铁基拉丝模模芯，属于模具【技术领域】。
【背景技术】
[0002]拉丝模是进行金属线(棒)材料拉伸的工具，其本体主要由钢套和模芯组成，钢套通常选用为不锈钢材质，模芯可选用硬质合金、合金钢、天然金刚石或人工金刚石等材质。其中，硬质合金、天然金刚石或人工金刚石材质模芯的制备工艺复杂，成本较高，由于在线材拉拔过程中存在较大的摩擦和振动，模芯属于高损耗零件，其维修及更换的费用占到了拉拔生产总耗材的50%以上，因此，使用上述材质制得的模芯性价比不高。而现行的合金钢材质的模芯虽然在制备成本方面具有优势，但在耐磨、耐热、耐蚀等方面的性能还存在不足，使用寿命较低，成型线材的表面质量也并不高。
[0003]综上所述，如何在控制拉丝模模芯制造成本的同时，确保其良好的力学性能、使用寿命以及合理的制备工艺，成为了当前拉丝模模芯领域的重要的研究课题。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种高性能拉丝模模芯，该拉丝模模芯材料选配合理，制备工艺简便，制得的模芯在耐磨、耐热、耐蚀以及耐氧化方面的性能表现良好，并且在拉丝过程中具备一定的自润滑性能，进一步降低了模芯的磨损，提高了模芯的使用寿命。
[0005]本发明是一种高性能拉丝模模芯，该模芯为铁基合金钢材料，模芯采用高温烧结工艺成型，所述的模芯材 料的主要成分及其百分含量为:Si5.5%-6.5%、Mn4%-7%、B0.6%_1%、Cr2.5%-3.5%、Α12.5%_3%、MoS2 4%_8%、Mgl.5%_2%，其余为纯铁粉。
[0006]在本发明一较佳实施例中，所述的模芯材料的主要成分及其百分含量为:Si5.5%-6%、Mn4%-6%、B0.6%-0.8%、Cr2.5%_3%、A12.5%_3%、MoS2 4%_6%、Mgl.5%-1.8%,其余为纯铁粉。
[0007]在本发明一较佳实施例中，所述的模芯材料中的含碳量控制在0.2%-0.25%，杂质的含量控制在0.02%以下。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的模芯材料的平均颗粒度约为250-350目。
[0009]本发明揭示了一种高性能拉丝模模芯，该模芯材料选配合理，制备工艺简便，成本适中，在使用过程中表现出良好的综合力学性能，且具备一定的自润滑性能，有效的降低了模芯的损耗，提高了模芯的使用寿命。
【具体实施方式】
[0010]下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0011]本发明提及的本发明提及的闻性能拉丝I旲I旲芯中，I旲芯为铁基合金钢材料，丰旲芯采用高温烧结工艺成型，所述的模芯材料的主要成分及其百分含量为:Si5.5%-6.5%、Mn4%-7%、B0.6%_1%、Cr2.5%-3.5%、A12.5%_3%、MoS2 4%_8%、Mgl.5%_2%，其余为纯铁粉。
[0012]进一步说明，模芯材料的主要成分及其百分含量为:Si5.5%_6%、Mn4%_6%、B0.6%-0.8%,Cr2.5%-3%,A12.5%_3%、MoS2 4%_6%、MgL 5%-l.8%，其余为纯铁粉；模芯材料中的含碳量控制在0.2%-0.25%，杂质的含量控制在0.02%以下；模芯材料的平均颗粒度约为250-350 目。
[0013]本发明提及的高性能拉丝模模芯的制造方法的具体制备过程如下:
a)选材配料，模芯材料的主要成分及其百分含量为:Si6%、Mn5%、B0.7%、Cr2.8%、A12.5%、MoS2 5%, Mgl.5%，其余为纯铁粉；其中，SiC粉料的颗粒度控制在300目左右，纯铁粉料的颗粒度控制在250目左右，其他合金粉料的颗粒度控制在400目左右；模芯材料中的含碳量控制在0.2%-0.25%，杂质的含量控制在0.02%以下；
b)混料压制，粉料的混制在金属粉混料机中进行，混料筒的温度控制在40°C-50°C，混料过程中添加润滑剂、粘结剂和钝化剂等助剂，三者的质量比约为1:8:2，助剂的总质量约为模芯粉料总质量的3.5%，混料机的搅拌时间控制在4.5-5小时；使用双向压力机对混合料进行压制，压力机的吨位为25-30t,模芯被压制成柱状,其直径约为8mm,长度约为5cm ；模芯压制取出后，还需进行脱脂、烘干、修边等处理；
c)高温烧结，烧结操作在高温烧结炉内进行，烧结过程如下:首先，将炉温缓慢提升至700°C，耗时约为0.7小时；然后，继续提升炉温至950°C-1000°C，耗时约为0.3小时；接着，迅速将炉温提升至1150°C -1250°C，并在此温度下保温烧结1.2小时；最后，模芯坯料在炉内缓冷；在整个烧结过程中使用氮气作为保护气体；
d)激光制芯，采用脉冲激光器对模芯进行模孔加工，制得的膜孔的最大孔径约为
1.4mm,最小孔径约为0.8mm ；
e)热处理，热处理工艺包括渗碳处理以及淬火和回火处理；其中，渗碳处理为气体渗碳处理，使用航空煤油作为渗碳剂，甲醇作为载气，丙酮作为富化气，渗碳温度控制在790-8000C，炉压为230-240Pa，渗碳时间约为40分钟，冷却方式为炉冷，制得的渗碳层厚度约为1mm ;淬火温度控制在950°C _960°C，保温1-1.2小时后在油液中冷却；回火温度控制在190°C _200°C，保温2小时后空冷。
[0014]本发明揭示了一种高性能拉丝模模芯，其特点是:该模芯材料选配合理，制备工艺简便，成本适中，在使用过程中表现出良好的综合力学性能，且具备一定的自润滑性能，有效的降低了模芯的损耗，提高了模芯的使用寿命。
[0015]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种高性能拉丝模模芯，其特征在于，该模芯为铁基合金钢材料，模芯采用高温烧结工艺成型，所述的模芯材料的主要成分及其百分含量为:Si5.5%-6.5%、Mn4%-7%、B0.6%_1%、Cr2.5%-3.5%、Α12.5%_3%、MoS2 4%_8%、Mgl.5%_2%，其余为纯铁粉。
2.根据权利要求1所述的高性能拉丝模模芯，其特征在于，所述的模芯材料的主要成分及其百分含量为:Si5.5%-6%、Μη4%-6%、Β0.6%-0.8%、Cr2.5%_3%、A12.5%_3%、MoS2 4%_6%、Mgl.5%-l.8%，其余为纯铁粉。
3.根据权利要求1所述的高性能拉丝模模芯，其特征在于，所述的模芯材料中的含碳量控制在0.2%-0.25%，杂质的含量控制在0.02%以下。
4.根据权 利要求1所述的高性能拉丝模模芯，其特征在于，所述的模芯材料的平均颗粒度约为250-350目。
【文档编号】C22C38/38GK103484778SQ201310454848
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】葛益军 申请人:苏州益群模具有限公司