本發(fā)明涉及擠塑模具制造，具體涉及一種基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法。

背景技術(shù)：

1、d2鋼是一種高碳高鉻鋼，可用于制造高耐磨性和高硬度的模具。

2、例如cn111575577b公開了一種塑料模具圓鋼及其制備方法，所述塑料模具圓鋼含有0.8～1重量％的si、13.5～14重量％的cr、0.4～0.5重量％的mo、0.25～0.35重量％的v、0.2～0.3重量％的ni、0.35～0.4重量％的c、0.03～0.06重量％的n、小于等于0.04重量％的雜質(zhì)元素和余量的鐵。具有高強韌性、高硬度、高拋光和高耐腐蝕性能的特點。

3、但是，其高溫耐腐蝕性效果相對較弱，特別是在使用環(huán)境(例如220℃)下的耐腐蝕性需要提升。且模具使用過程中，其硬度、高溫摩擦性能也需要進一步增強。

4、基于此，本發(fā)明設(shè)計了一種基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點，本發(fā)明提供了一種基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、一種基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法，包括以下步驟：

4、步驟(1)制備d2模具鋼粉末，粒徑分布范圍在20～30μm；

5、所述d2模具鋼以重量百分比計其原料為：c?1.68～1.75％，cr?13.32～13.60％，氮化釩0.12～0.17％，ce?0.03～0.04％，re?0.04～0.06％，si＜0.30％，mn＜0.50％，s＜0.01％，p＜0.01％，ni?0.05～0.1％，cu?0.10～0.18％，mo?0.10～0.35％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)；

6、步驟(2)將d2模具鋼粉末和鎳基碳化鎢合金粉末按照90：10進行混合；

7、步驟(3)使用激光金屬打印機成型模具胚體；

8、步驟(4)將模具胚體放入熱等靜壓爐，950～1000℃、壓力100～110mpa，保溫1～2h，冷卻；之后進行拋光、清洗、烘干處理；

9、步驟(5)在模具胚體的表面通過激光熔覆技術(shù)制備合金涂層，得到模具；

10、所述合金涂層以重量百分比計其原料為：鈷鉻鎢(cocrw)合金粉末45～47％、co2si合金粉末32～41％、y2o3粉末3～7％、er2o3粉末1～2％，余量為石墨烯粉末。

11、更進一步的，步驟(1)中，d2模具鋼粉末的制備方法為：將原料放入真空感應(yīng)加熱爐中熔煉，將熔煉后的合金液倒入保溫包中，再通過噴嘴在2～3mpa的ar氣氣氛下霧化噴出，冷卻、篩分后得到球狀的d2模具鋼粉末。

12、更進一步的，步驟(2)中，所述鎳基碳化鎢合金粉末的粒徑分布范圍在10～15μm。

13、更進一步的，控制鎳基碳化鎢合金粉末的粒徑≥0.5*d2模具鋼粉末的粒徑。

14、更進一步的，步驟(3)中，激光金屬打印機的參數(shù)控制在：激光能量密度為55～60j/mm3，激光功率為140～155w，掃描速度為1300～1400mm/s。

15、更進一步的，步驟(4)中，拋光目數(shù)控制在1000～1500目。

16、更進一步的，步驟(5)中，co2si合金粉末中，co與si的質(zhì)量比為2：1。

17、更進一步的，步驟(5)中，所述合金涂層的制備方法為：將上述原料置于在150～200℃環(huán)境下攪拌混合3～4h，冷卻；之后通過激光熔覆技術(shù)在模具胚體的表面制備合金涂層。

18、更進一步的，步驟(5)中，激光熔覆過程中，控制激光功率為1500～1800w，激光束相對于模具胚體掃描的速率為1～3mm/s，束斑直徑為4～6mm，保護氣體流量為4～5l/min。

19、為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提供了一種所述的制造方法制備得到的擠塑模具。

20、本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)，其有益效果為：本發(fā)明以d2模具鋼和鎳基碳化鎢合金粉末混合，經(jīng)激光金屬打印機成型模具胚體，再經(jīng)熱等靜壓后拋光、清洗、烘干處理；最后在模具胚體的表面通過激光熔覆技術(shù)制備合金涂層。從表中可以看出，制備得到的模具硬度＞70，250℃腐蝕速率＜5cm2·h-1，晶粒度＞10級，400℃磨損率磨損率5.04×10-5mm3·n-1·m-1，具有良好的高溫耐腐蝕性和高溫耐磨性。

技術(shù)特征：

1.一種基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法，其特征在于，步驟(1)中，d2模具鋼粉末的制備方法為：將原料放入真空感應(yīng)加熱爐中熔煉，將熔煉后的合金液倒入保溫包中，再通過噴嘴在2～3mpa的ar氣氣氛下霧化噴出，冷卻、篩分后得到球狀的d2模具鋼粉末。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法，其特征在于，步驟(2)中，所述鎳基碳化鎢合金粉末的粒徑分布范圍在10～15μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法，其特征在于，控制鎳基碳化鎢合金粉末的粒徑≥0.5*d2模具鋼粉末的粒徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法，其特征在于，步驟(3)中，激光金屬打印機的參數(shù)控制在：激光能量密度為55～60j/mm3，激光功率為140～155w，掃描速度為1300～1400mm/s。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法，其特征在于，步驟(4)中，拋光目數(shù)控制在1000～1500目。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法，其特征在于，步驟(5)中，co2si合金粉末中，co與si的質(zhì)量比為2：1。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法，其特征在于，步驟(5)中，所述合金涂層的制備方法為：將上述原料置于在150～200℃環(huán)境下攪拌混合3～4h，冷卻；之后通過激光熔覆技術(shù)在模具胚體的表面制備合金涂層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于d2工具鋼的擠塑模具制造方法，其特征在于，步驟(5)中，激光熔覆過程中，控制激光功率為1500～1800w，激光束相對于模具胚體掃描的速率為1～3mm/s，束斑直徑為4～6mm，保護氣體流量為4～5l/min。

10.一種如權(quán)利要求9所述的制造方法制備得到的擠塑模具。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于D2工具鋼的擠塑模具制造方法，屬于擠塑模具制造技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：制備D2模具鋼粉末；將D2模具鋼粉末和鎳基碳化鎢合金粉末按照90：10進行混合；使用激光金屬打印機成型模具胚體；將模具胚體放入熱等靜壓爐，950～1000℃、壓力100～110MPa，保溫1～2h，冷卻；之后進行拋光、清洗、烘干處理；在模具胚體的表面通過激光熔覆技術(shù)制備合金涂層，得到模具。通過上述方式，本發(fā)明制備得到的模具硬度＞70，250℃腐蝕速率＜5cm2·h?1，晶粒度＞10級，400℃磨損率磨損率5.04×10?5mm3·N?1·m?1，具有良好的高溫耐腐蝕性和高溫耐磨性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉洪學(xué)
受保護的技術(shù)使用者：山東興邦模具科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28