【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及金屬材料先進制造，具體而言，涉及一種制備粉末高速鋼坯的方法、粉末高速鋼坯及應用。
技術介紹
1、粉末高速鋼是采用粉末冶金工藝制備的高合金含量的高性能工模具鋼材料。相較于傳統熔鑄高速鋼，粉末高速鋼消除了合金成分的宏觀偏析，碳化物細小且分布均勻，具有高硬度、高耐蝕性、高紅硬性、高耐磨性等優異的綜合性能，因此廣泛應用于加工設備如絲錐、鉆頭、刀具，以及沖壓模具中。隨著機械制造行業對高性能工模具材料提出更高的要求以及市場需求量的增加，粉末冶金高速鋼已占高速鋼年產量的10％左右。
2、目前，國內外廠家主要采用熱等靜壓(hot?isostatic?pressing,hip)技術生產粉末高速鋼坯，即利用氣體為壓力介質，同時施加高溫高壓，使包套內的粉末燒結致密化。熱等靜壓工藝由于高壓的作用極大程度上降低了粉末的燒結溫度，使得熱等靜壓粉末高速鋼具有晶粒細小、碳化物分布均勻，致密度高等優點。然而，包套+熱等靜壓成本高、工藝流程長，而且存在如包套密封性不好，致使包套“炸膛”的風險。
3、因此，目前亟需開發簡便易行、工藝流程短的生產工藝，以提高生產效率、降低裝備成本。
4、鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種制備粉末高速鋼坯的方法、粉末高速鋼坯及應用，旨在保證產品性能的前提下，縮短工藝流程、降低工藝成本。
2、本專利技術是這樣實現的：
3、第一方面，本專利技術提供一種制備粉末高速鋼坯的方法，包括：
4、將原料粉末填充至模具中，置于高頻感應熱壓燒結爐中依次進行預壓階段、升溫升壓階段、保溫保壓階段和降溫降壓階段。
5、在可選的實施方式中，在升溫升壓階段，控制升溫至1000℃-1250℃，升壓至2mpa-50mpa；
6、優選地，在升溫升壓階段，控制升溫至1000℃-1100℃，升壓至30mpa-50mpa。
7、在可選的實施方式中，在升溫升壓階段，控制升溫速率為10℃/min-100℃/min，升壓速率為0.5mpa/min-20mpa/min；
8、優選地，在升溫升壓階段，控制升溫速率為80℃/min-100℃/min，升壓速率為0.5mpa/min-5mpa/min。
9、在可選的實施方式中，在保溫保壓階段，控制保溫保壓的時長為10min-120min，優選為10min-60min。
10、在可選的實施方式中，降溫降壓階段控制降溫速率為5℃/min-100℃/min，降壓速率為0.5mpa/min-20mpa/min；
11、優選地，降溫降壓階段控制降溫速率為80℃/min-100℃/min，降壓速率為0.5mpa/min-5mpa/min；
12、優選地，待壓力完全卸載，溫度降至15℃-30℃后，脫模。
13、在可選的實施方式中，在預壓階段，控制壓強為2mpa-30mpa，處理時間為5min-30min。
14、在可選的實施方式中，按質量百分比計，原料粉末中，鉻含量為20％-22％，鉬含量為1.0％-2.0％，鈷含量為1.0％-1.5％，釩含量為0.6％-1.0％，碳含量為1.9％-2.2％，余量為鐵；
15、優選地，原料粉末的球形度大于0.8。
16、在可選的實施方式中，按照粒度范圍將原料粉末分為細粉、中粉和粗粉，細粉的粒度范圍為2μm-66μm，中粉的粒度范圍為5μm-209μm，粗粉的粒度范圍為71μm-400μm；
17、優選地，原料粉末為中粉。
18、第二方面，本專利技術提供一種粉末高速鋼坯，通過前述實施方式中任一項的方法制備而得。
19、第三方面，本專利技術還提供上述實施方式中提供的粉末高速鋼坯在制備五金刀剪或機械模具中的應用。
20、本專利技術具有以下有益效果：本專利技術采用高頻感應熱壓燒結的方法制備粉末高速鋼坯，可實現粉末高速鋼坯的快速制造，得到的產品性能可以達到傳統熱等靜壓燒結的產品水平。與傳統熱等靜壓制備法相比，工藝流程簡單，周期短，而且避免了包套的制備，能夠降低成本、提高安全性。
21、本專利技術制備的粉末高速鋼致密度可到達98.5,％，顯微硬度達到365hv，抗拉強度和屈服強度分別達到723mpa和687mpa，可實現粉末高速鋼坯的短流程、低成本制備，所得粉末高熵鋼坯體可用于制造五金刀剪、機械模具等。
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1.一種制備粉末高速鋼坯的方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述升溫升壓階段，控制升溫至1000℃-1250℃，升壓至2MPa-50MPa；
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述升溫升壓階段，控制升溫速率為10℃/min-100℃/min，升壓速率為0.5MPa/min-20MPa/min；
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述保溫保壓階段，控制保溫保壓的時長為10min-120min，優選為10min-60min。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述降溫降壓階段控制降溫速率為5℃/min-100℃/min，降壓速率為0.5MPa/min-20MPa/min；
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述預壓階段，控制壓強為2MPa-30MPa，處理時間為5min-30min。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，按質量百分比計，所述原料粉末中，鉻含量為20％-22％，鉬含量為1.0％-2.0％，鈷含量為1.0％-1.5％，釩含
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，按照粒度范圍將所述原料粉末分為細粉、中粉和粗粉，所述細粉的粒度范圍為2μm-66μm，所述中粉的粒度范圍為5μm-209μm，所述粗粉的粒度范圍為71μm-400μm；
9.一種粉末高速鋼坯，其特征在于，通過權利要求1-8中任一項所述的方法制備而得。
10.權利要求9所述的粉末高速鋼坯在制備五金刀剪或機械模具中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種制備粉末高速鋼坯的方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述升溫升壓階段，控制升溫至1000℃-1250℃，升壓至2mpa-50mpa；
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述升溫升壓階段，控制升溫速率為10℃/min-100℃/min，升壓速率為0.5mpa/min-20mpa/min；
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述保溫保壓階段，控制保溫保壓的時長為10min-120min，優選為10min-60min。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述降溫降壓階段控制降溫速率為5℃/min-100℃/min，降壓速率為0.5mpa/min-20mpa/min；
6.根據權利要求1所述的方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：施麒，殷福星，劉辛，
申請(專利權)人：廣東省科學院新材料研究所，
類型：發明
國別省市：
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