本發明涉及合金材料
技術領域：
，具體是一種精密加工夾具用合金及其制備方法。
背景技術：
：夾具是機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗夾具、裝配夾具、機床夾具等。其中機床夾具最為常見，常簡稱為夾具。在機床上加工工件時，為使工件的表面能達到圖紙規定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術要求，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具通常由定位元件、夾緊裝置、對刀引導元件、分度裝置、連接元件以及夾具體等組成。由于對夾具的夾緊力要求較大，夾具應具有抗腐蝕、高硬度、高斷裂韌性的要求。我國的精密加工夾具制作企業與國外先進同行相比，起步晚、核心技術多為引進，正因為此我國合金企業對精密加工用合金材料的研究所獲得的市場信息較為缺失以及不完善，使此方面的研究起步較晚。現有技術中的合金不能在具有較高的硬度指標時，兼顧較高的抗彎強度以及斷裂韌性指標。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種精密加工夾具用合金及其制備方法，以解決上述
背景技術：
中提出的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種精密加工夾具用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：鈹粉1.5-2.3%、鋯粉1.9-2.7%、鈣5.3-6.1%、鉬粉3.0-3.8%、釩粉0.8-1.5%、錫粉0.3-0.7%、銅粉7.2-8%，余量為鋁粉。作為本發明進一步的方案：所述精密加工夾具用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：鈹粉1.8-2.1%、鋯粉2.1-2.5%、鈣5.5-5.9%、鉬粉3.2-3.6%、釩粉1-1.3%、錫粉0.4-0.6%、銅粉7.4-7.8%，余量為鋁粉。作為本發明進一步的方案：所述精密加工夾具用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：鈹粉2%、鋯粉2.3%、鈣5.7%、鉬粉3.4%、釩粉1.2%、錫粉0.5%、銅粉7.6%，余量為鋁粉。一種精密加工夾具用合金的制備方法，包括以下步驟：1）將鈹粉、鋯粉、鈣、鉬粉、釩粉、錫粉、銅粉、鋁粉按照質量百分比稱取后混合均勻，熔煉后制成平均厚度為0.1-0.3mm的速凝片；2）將速凝片進行氫破碎，脫氫后粉碎得到合金粗粉；3）將合金粗粉冷壓成型，冷壓成型壓強為300-320MPa，然后置入燒結爐中煅燒，先升溫至580-600℃，并在該溫度下保溫1-1.2h，然后升溫至650℃，并在該溫度下抽真空30-50min，然后在55-60min的時間中升溫至900-920℃，并在該溫度下保溫0.5-0.6h，然后每分鐘上升1℃，升溫至1000℃，再該溫度下保溫1.5-1.8h，然后每4min升溫1℃，升溫至1050℃，然后再在30min的時間中降溫至920℃，并在該溫度下保溫3.5-4h，再在50-60min的時間中降溫至720℃，并在該溫度下保溫4-5h，然后在1.5-2h的時間中降溫至580℃，并并在該溫度下保溫8-10h，冷卻至室溫即得。作為本發明進一步的方案：步驟3）中，冷壓成型壓強為310MPa。作為本發明進一步的方案：步驟3）中，先升溫至590℃，并在該溫度下保溫1.1h。作為本發明進一步的方案：步驟3）中，抽真空時間為40min。與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明采用鈹粉、鋯粉、鈣、鉬粉、釩粉、錫粉、銅粉、鋁粉在組分含量的科學配合作用下，經過熔煉、速凝、氫破碎、冷壓成型、分段煅燒制得的合金結構均勻，具有高硬度、高的斷裂韌性和耐腐蝕性，可應用于精密加工夾具，而且與高溫零件配合使用時還能消除高溫零件的殘余應力，確保了零件使用的可靠性和尺寸精度。與目前通用合金比具有高使用壽命、高生產效率、被加工零件尺寸精度高等優點，使用壽命長。采用本發明合金制成的精密加工夾具能夠極大提高零件產品質量及成品率。本發明對制備環境及原材料的純度要求較低，對環境無污染，適用于工業化生產。具體實施方式下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例1本發明實施例中，一種精密加工夾具用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：鈹粉1.5%、鋯粉1.9%、鈣5.3%、鉬粉3.0%、釩粉0.8%、錫粉0.3%、銅粉7.2%，余量為鋁粉。將鈹粉、鋯粉、鈣、鉬粉、釩粉、錫粉、銅粉、鋁粉按照質量百分比稱取后混合均勻，熔煉后制成平均厚度為0.1-0.3mm的速凝片。將速凝片進行氫破碎，脫氫后粉碎得到合金粗粉。將合金粗粉冷壓成型，冷壓成型壓強為300MPa，然后置入燒結爐中煅燒，先升溫至580℃，并在該溫度下保溫1h，然后升溫至650℃，并在該溫度下抽真空30min，然后在55min的時間中升溫至900℃，并在該溫度下保溫0.5h，然后每分鐘上升1℃，升溫至1000℃，再該溫度下保溫1.5h，然后每4min升溫1℃，升溫至1050℃，然后再在30min的時間中降溫至920℃，并在該溫度下保溫3.5h，再在50min的時間中降溫至720℃，并在該溫度下保溫4h，然后在1.5h的時間中降溫至580℃，并并在該溫度下保溫8h，冷卻至室溫即得。實施例2本發明實施例中，一種精密加工夾具用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：鈹粉2.3%、鋯粉2.7%、鈣6.1%、鉬粉3.8%、釩粉1.5%、錫粉0.7%、銅粉8%，余量為鋁粉。將鈹粉、鋯粉、鈣、鉬粉、釩粉、錫粉、銅粉、鋁粉按照質量百分比稱取后混合均勻，熔煉后制成平均厚度為0.1-0.3mm的速凝片。將速凝片進行氫破碎，脫氫后粉碎得到合金粗粉。將合金粗粉冷壓成型，冷壓成型壓強為320MPa，然后置入燒結爐中煅燒，先升溫至600℃，并在該溫度下保溫1.2h，然后升溫至650℃，并在該溫度下抽真空50min，然后在60min的時間中升溫至920℃，并在該溫度下保溫0.6h，然后每分鐘上升1℃，升溫至1000℃，再該溫度下保溫1.8h，然后每4min升溫1℃，升溫至1050℃，然后再在30min的時間中降溫至920℃，并在該溫度下保溫4h，再在60min的時間中降溫至720℃，并在該溫度下保溫5h，然后在1.5-2h的時間中降溫至580℃，并并在該溫度下保溫10h，冷卻至室溫即得。實施例3本發明實施例中，一種精密加工夾具用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：鈹粉1.8%、鋯粉2.1%、鈣5.5%、鉬粉3.2%、釩粉1%、錫粉0.4%、銅粉7.4%，余量為鋁粉。將鈹粉、鋯粉、鈣、鉬粉、釩粉、錫粉、銅粉、鋁粉按照質量百分比稱取后混合均勻，熔煉后制成平均厚度為0.1-0.3mm的速凝片。將速凝片進行氫破碎，脫氫后粉碎得到合金粗粉。將合金粗粉冷壓成型，冷壓成型壓強為310MPa，然后置入燒結爐中煅燒，先升溫至590℃，并在該溫度下保溫1.1h，然后升溫至650℃，并在該溫度下抽真空40min，然后在58min的時間中升溫至910℃，并在該溫度下保溫0.6h，然后每分鐘上升1℃，升溫至1000℃，再該溫度下保溫1.6h，然后每4min升溫1℃，升溫至1050℃，然后再在30min的時間中降溫至920℃，并在該溫度下保溫3.8h，再在55min的時間中降溫至720℃，并在該溫度下保溫4.5h，然后在1.8h的時間中降溫至580℃，并并在該溫度下保溫9h，冷卻至室溫即得。實施例4本發明實施例中，一種精密加工夾具用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：鈹粉2.1%、鋯粉2.5%、鈣5.9%、鉬粉3.6%、釩粉1.3%、錫粉0.6%、銅粉7.8%，余量為鋁粉。將鈹粉、鋯粉、鈣、鉬粉、釩粉、錫粉、銅粉、鋁粉按照質量百分比稱取后混合均勻，熔煉后制成平均厚度為0.1-0.3mm的速凝片。將速凝片進行氫破碎，脫氫后粉碎得到合金粗粉。將合金粗粉冷壓成型，冷壓成型壓強為310MPa，然后置入燒結爐中煅燒，先升溫至590℃，并在該溫度下保溫1.1h，然后升溫至650℃，并在該溫度下抽真空40min，然后在58min的時間中升溫至910℃，并在該溫度下保溫0.6h，然后每分鐘上升1℃，升溫至1000℃，再該溫度下保溫1.6h，然后每4min升溫1℃，升溫至1050℃，然后再在30min的時間中降溫至920℃，并在該溫度下保溫3.8h，再在55min的時間中降溫至720℃，并在該溫度下保溫4.5h，然后在1.8h的時間中降溫至580℃，并并在該溫度下保溫9h，冷卻至室溫即得。實施例5本發明實施例中，一種精密加工夾具用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：鈹粉2%、鋯粉2.3%、鈣5.7%、鉬粉3.4%、釩粉1.2%、錫粉0.5%、銅粉7.6%，余量為鋁粉。將鈹粉、鋯粉、鈣、鉬粉、釩粉、錫粉、銅粉、鋁粉按照質量百分比稱取后混合均勻，熔煉后制成平均厚度為0.1-0.3mm的速凝片。將速凝片進行氫破碎，脫氫后粉碎得到合金粗粉。將合金粗粉冷壓成型，冷壓成型壓強為310MPa，然后置入燒結爐中煅燒，先升溫至590℃，并在該溫度下保溫1.1h，然后升溫至650℃，并在該溫度下抽真空40min，然后在58min的時間中升溫至910℃，并在該溫度下保溫0.6h，然后每分鐘上升1℃，升溫至1000℃，再該溫度下保溫1.6h，然后每4min升溫1℃，升溫至1050℃，然后再在30min的時間中降溫至920℃，并在該溫度下保溫3.8h，再在55min的時間中降溫至720℃，并在該溫度下保溫4.5h，然后在1.8h的時間中降溫至580℃，并并在該溫度下保溫9h，冷卻至室溫即得。實施例6本發明實施例中，一種精密加工夾具用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：鈹粉1.9%、鋯粉2.2%、鈣5.6%、鉬粉3.3%、釩粉1.1%、錫粉0.4%、銅粉7.5%，余量為鋁粉。將鈹粉、鋯粉、鈣、鉬粉、釩粉、錫粉、銅粉、鋁粉按照質量百分比稱取后混合均勻，熔煉后制成平均厚度為0.1-0.3mm的速凝片。將速凝片進行氫破碎，脫氫后粉碎得到合金粗粉。將合金粗粉冷壓成型，冷壓成型壓強為310MPa，然后置入燒結爐中煅燒，先升溫至590℃，并在該溫度下保溫1.1h，然后升溫至650℃，并在該溫度下抽真空40min，然后在58min的時間中升溫至910℃，并在該溫度下保溫0.6h，然后每分鐘上升1℃，升溫至1000℃，再該溫度下保溫1.6h，然后每4min升溫1℃，升溫至1050℃，然后再在30min的時間中降溫至920℃，并在該溫度下保溫3.8h，再在55min的時間中降溫至720℃，并在該溫度下保溫4.5h，然后在1.8h的時間中降溫至580℃，并并在該溫度下保溫9h，冷卻至室溫即得。實施例7本發明實施例中，一種精密加工夾具用合金，由以下按照質量百分比的原料組成：鈹粉2.0%、鋯粉2.4%、鈣5.8%、鉬粉3.5%、釩粉1.2%、錫粉0.6%、銅粉7.7%，余量為鋁粉。將鈹粉、鋯粉、鈣、鉬粉、釩粉、錫粉、銅粉、鋁粉按照質量百分比稱取后混合均勻，熔煉后制成平均厚度為0.1-0.3mm的速凝片。將速凝片進行氫破碎，脫氫后粉碎得到合金粗粉。將合金粗粉冷壓成型，冷壓成型壓強為310MPa，然后置入燒結爐中煅燒，先升溫至590℃，并在該溫度下保溫1.1h，然后升溫至650℃，并在該溫度下抽真空40min，然后在58min的時間中升溫至910℃，并在該溫度下保溫0.6h，然后每分鐘上升1℃，升溫至1000℃，再該溫度下保溫1.6h，然后每4min升溫1℃，升溫至1050℃，然后再在30min的時間中降溫至920℃，并在該溫度下保溫3.8h，再在55min的時間中降溫至720℃，并在該溫度下保溫4.5h，然后在1.8h的時間中降溫至580℃，并并在該溫度下保溫9h，冷卻至室溫即得。本發明實施例1-5制得合金性能如表1所示。本發明在保證高硬度的同時，抗彎強度和斷裂韌性也極高。表1硬度HRA抗彎強度MPa斷裂韌性MPa·m1/2實施例192.5320016.4實施例292.8325016.7實施例393.5335017.1實施例494.1340017.5實施例594.5345018.0實施例694.3340017.7實施例794.3342017.8對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁1 2 3