[发明专利]一种基于粉末冶金的模具钢的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于粉末冶金的模具钢的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：原料的清洗以及干燥；原料的称量配比；惰性气体雾化制粉；分离气体的回收；热等静压；精锻。该方法的有益效果是：在进行模具钢的制备时，采用惰性气体雾化制粉以及热等静压技术进行，同时原料在进行熔化精炼之前，通过清洗以及干燥工艺，实现表面杂质的清除，提高模具钢的精度，在进行粉末的收集时，可对分离气体进行回收，避免直接排出，造成浪费，收集后，可待下次进行重新利用。

技术领域

本发明涉及一种模具钢的制备方法，具体为一种基于粉末冶金的模具钢的制备方法，属于模具钢的制备应用技术领域。

背景技术

工业技术的进步，尤其是加工制造业的不断进步，对工模具的加工效率、几何尺寸精度、稳定性及可预期寿命等方面提出了更高的要求；传统模具钢的制造工艺采用铸锻法，但由于其组织结构粗大、合金元素偏析显著，使得铸锻模具钢的材料性能难以进一步提高，影响了制造业的发展；上世纪六十年代，国外开展了粉末冶金模具钢的研究，采用“气雾化制粉+热等静压(HIP)/热挤压+精锻”工艺路线进行粉冶高速钢的制备。

现有的粉末冶金的模具钢在进行气雾化制粉时，需要使用惰性气体，在使用后，粉末与气体分离，直接排出，可能会造成浪费，惰性气体的消耗可能较大。因此，针对上述问题提出一种基于粉末冶金的模具钢的制备方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于粉末冶金的模具钢的制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于粉末冶金的模具钢的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）原料的清洗以及干燥，将工模具钢母合金放入清洗设备中进行清洗，清洗时的水压控制在0.48-0.58MPa之间，去除表面的杂质和脏污，清洗后进行干燥，干燥的温度控制在50-90℃之间，然后收集在盛放箱中，等待下一步加工；

（2）原料的称量配比，将步聚（1）中清洗干燥后的原料按指定比例，进行称量配比，然后将配比后的原料放入一个敞口容器中；

（3）惰性气体雾化制粉，将步聚（3）中配比后的原料，倒入中频感应熔炼炉中，在炉中进行加热，加热温度控制在1550℃～1730℃之间，进行熔化、精炼以及脱气，然后将熔化后的合金液倾倒进中间包系统中，进入喷气系统中，在高压氩气的作用下，进行雾化，在雾化室中吹散成粉，进一步通过输送管送至旋风分离器中，进行粗粉和细粉与雾化气体的分离，金属粉末收集到容器中；

（4）分离气体的回收，对步聚（3）中排出的雾化气体进行回收，通过抽气泵将排出气体抽入容器中，收集后，通过进行浓度测量，通入氩气，进行浓度调比，直到浓度达到90%为止，用于下一批次气体雾化制粉备用；

（5）热等静压，对步聚（4）中收集粉末后的容器进行封装，使其形成密封容器，送入热等静压机内进行热等静压，热等静压温度1080-1140℃，压力＞85Mpa，时间＞4h，然后随炉冷却至常温；

（6）精锻，将步聚（5）中加工后的合金进行精锻，完成加工。

优选的，所述步聚（1）中在进行工模具钢母合金的清洗过程中，清洗设备可选用搅拌清洗机，工模具钢母合金物料放置在搅拌筒中，搅拌筒四周喷水进行冲洗，冲洗后的水直接排出，同时清洗后在进行烘干之前，需要进行沥水，沥除大部分的水。

优选的，所述步聚（1）中在进行在进行烘干时，可采用热风机，清洗后的工模具钢母合金铺平在干燥台面上，通过多台热风机同时吹风，干燥时长，控制在8-12min，干燥后需要立即收集，等待下一工序的进行。

优选的，所述步聚（1）中工模具钢母合金各个不同种类之间需要单独进行清洗干燥，避免之间出现混合，清洗干燥加工后，不同种类合金之间需要单独使用容器进行盛装。

优选的，所述步聚（2）中进行称量配比时，工模具钢母合金通过采用电子吊称量。