金属结合剂金刚石节块钢模加热成型方法技术领域
本发明属于粉末冶金领域，具体涉及一种金属结合剂金刚石节
块钢模加热成型方法。
背景技术
发展高密度、高强度和高精度的粉末冶金制品是粉末冶金工业
的发展方向和研究重点。粉末冶金制品的密度大小与其性能有着很
大的联系，两者之间成正比关系，密度提高了，制品的各项性能都
有所提高。从传统的致密化途径来看，复压复烧、粉末锻造、渗铜、
热等静压、热压等技术各有其优缺点。近年来，一系列新技术、新
工艺相继推出，如：高速压制、动力磁性压制技术、爆炸压制技术、
超高压压制成形、温压、流动温压、放电等离子烧结、激光选区烧
结、微波烧结、电火花烧结技术、激光立体成形技术等新技术。虽
然国内的部分机构在这些方面做出了许多努力，取得了一定的成果，
但大部分研究成果还未走出实验室，与实际的工业生产还有很大差
距。因此，深入研究和大力发展高性能、低投入和低成本的粉末冶
金生产技术，对提高我国粉末冶金产品的档次和技术水平、促进我
国粉末冶金工业的发展具有非常重要的现实意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种高精度、高致密度的金属
结合剂金刚石节块钢模加热成型方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种金属
结合剂金刚石节块钢模加热成型方法，所述方法包括如下步骤：
1)通过置换扩散法制备第一份预合金粉末、通过水雾化法或电
解法制备第二份预合金粉末，将第一份预合金粉末和第二份预合金
粉末按预设的比例混合，形成预混合粉末，预混合粉末在氢气保护
下进行还原退火得到预处理合金粉末；
2)将预处理合金粉末经破碎、筛分后与金刚石按预设比例混合
得到混合粉料；
3)将混合粉料放入压制模具中，并采用间接加热源对压制模具
进行加热，其加热温度为70℃～800℃、在100Mpa～1600Mpa压力下
压制得到所需的金属结合剂金刚石节块钢模，加热时间为保证各部
分温度达到设定温度并且均匀一致。
进一步地，所述步骤3)具体过程为：将混合粉料装入压制模具
的阴模和下模所构成的模腔内，其间接加热源对阴模和阴模内的混
合粉料进行加热，加热温度为70℃～800℃、在100Mpa～1600Mpa压
力下压制。
进一步地，所述间接加热源对阴模和阴模内的混合粉料进行加
热的温度为660℃～800℃。
通过置换扩散法制备第一份预合金粉末、通过水雾化法或电解
法制备第二份预合金粉末，将第一份预合金粉末和第二份预合金粉
末按预设的比例混合，形成预混合粉末，该预混合粉末具有良好的
压制成型性；预混合粉末在氢气保护下进行还原退火，以提高预处
理合金粉末纯度、消除内应力、改善塑性，从而进一步改善预处理
合金粉末的压制成型性，提高压坯的致密度。
本发明具有以下特点：通过对合金粉末预处理，提高合金粉末
纯度、改善合金粉末塑性和流动性，从而改善合金粉末的压制成形
性；另外，可在压制模具内实现高致密度(＞90％的理论密度)、高
精度(弹性后效＜0.35％，烧结收缩率＜0.50％)混合粉料压制、烧
结一步成型，实现近净成形。
附图说明
图1为本发明金属结合剂金刚石节块钢模加热成型方法实施例
示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，
其中：上模1、阴模2、间接加热源3、下模4、混合粉料5。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结
合实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施
例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
1)通过置换扩散法制备第一份预合金粉末、通过水雾化法或电
解法制备第二份预合金粉末，将第一份预合金粉末和第二份预合金
粉末按预设的比例混合，形成预混合粉末，预混合粉末在氢气保护
下进行还原退火得到预处理合金粉末；
2)将预处理合金粉末经破碎、筛分后与金刚石按预设比例混合
得到混合粉料5；
3)将混合粉料5装入压制模具的阴模2和下模4所构成的模腔
内，其间接加热源3对阴模2和阴模2内的混合粉料5进行加热，
加热温度为300℃、在1600Mpa压力下压制所需的金属结合剂金刚
石节块钢模，加热时间为保证各部分温度达到设定温度并且均匀一
致。
另外，根据上模1和下模4是否运动，可分为双向压制和单向
压制，即上模1和下模4同时相对运动双向压制，下模4保持静止，
由上模1运动加压将加热的混合粉料压制成型为单向压制。
制得的金属结合剂金刚石节块钢模其致密度(＞90％的理论密
度)、精度(弹性后效＜0.35％，烧结收缩率＜0.50％)，对于某些低
熔点和易于烧结的产品，可在压制模具内实现压制、烧结一步成型。
实施例2
1)通过置换扩散法制备第一份预合金粉末、通过水雾化法或电
解法制备第二份预合金粉末，将第一份预合金粉末和第二份预合金
粉末按预设的比例混合，形成预混合粉末，预混合粉末在氢气保护
下进行还原退火得到预处理合金粉末；
2)将预处理合金粉末经破碎、筛分后与金刚石按预设比例混合
得到混合粉料5；
3)将混合粉料5装入压制模具的阴模2和下模4所构成的模腔
内，其间接加热源3对阴模2和阴模2内的混合粉料5进行加热，
加热温度为400℃、在1400Mpa压力下压制所需的金属结合剂金刚
石节块钢模，加热时间为保证各部分温度达到设定温度并且均匀一
致。
另外，根据上模1和下模4是否运动，可分为双向压制和单向
压制，即上模1和下模4同时相对运动双向压制，下模4保持静止，
由上模1运动加压将加热的混合粉料压制成型为单向压制。
制得的金属结合剂金刚石节块钢模其致密度(＞90％的理论密
度)、精度(弹性后效＜0.35％，烧结收缩率＜0.50％)，对于某些低
熔点和易于烧结的产品，可在压制模具内实现压制、烧结一步成型。
实施例3
1)通过置换扩散法制备第一份预合金粉末、通过水雾化法或电
解法制备第二份预合金粉末，将第一份预合金粉末和第二份预合金
粉末按预设的比例混合，形成预混合粉末，预混合粉末在氢气保护
下进行还原退火得到预处理合金粉末；
2)将预处理合金粉末经破碎、筛分后与金刚石按预设比例混合
得到混合粉料5；
3)将混合粉料5装入压制模具的阴模2和下模4所构成的模腔
内，其间接加热源3对阴模2和阴模2内的混合粉料5进行加热，
加热温度为660℃、在1200Mpa压力下压制所需的金属结合剂金刚
石节块钢模，加热时间为保证各部分温度达到设定温度并且均匀一
致。
另外，根据上模1和下模4是否运动，可分为双向压制和单向
压制，即上模1和下模4同时相对运动双向压制，下模4保持静止，
由上模1运动加压将加热的混合粉料压制成型为单向压制。
制得的金属结合剂金刚石节块钢模其致密度(＞90％的理论密
度)、精度(弹性后效＜0.35％，烧结收缩率＜0.50％)，对于某些低
熔点和易于烧结的产品，可在压制模具内实现压制、烧结一步成型。
实施例4
1)通过置换扩散法制备第一份预合金粉末、通过水雾化法或电
解法制备第二份预合金粉末，将第一份预合金粉末和第二份预合金
粉末按预设的比例混合，形成预混合粉末，预混合粉末在氢气保护
下进行还原退火得到预处理合金粉末；
2)将预处理合金粉末经破碎、筛分后与金刚石按预设比例混合
得到混合粉料5；
3)将混合粉料5装入压制模具的阴模2和下模4所构成的模腔
内，其间接加热源3对阴模2和阴模2内的混合粉料5进行加热，
加热温度为750℃、在800Mpa压力下压制所需的金属结合剂金刚石
节块钢模，加热时间为保证各部分温度达到设定温度并且均匀一致。
另外，根据上模1和下模4是否运动，可分为双向压制和单向
压制，即上模1和下模4同时相对运动双向压制，下模4保持静止，
由上模1运动加压将加热的混合粉料压制成型为单向压制。
制得的金属结合剂金刚石节块钢模其致密度(＞90％的理论密
度)、精度(弹性后效＜0.35％，烧结收缩率＜0.50％)，对于某些低
熔点和易于烧结的产品，可在压制模具内实现压制、烧结一步成型。
实施例5
1)通过置换扩散法制备第一份预合金粉末、通过水雾化法或电
解法制备第二份预合金粉末，将第一份预合金粉末和第二份预合金
粉末按预设的比例混合，形成预混合粉末，预混合粉末在氢气保护
下进行还原退火得到预处理合金粉末；
2)将预处理合金粉末经破碎、筛分后与金刚石按预设比例混合
得到混合粉料5；
3)将混合粉料5装入压制模具的阴模2和下模4所构成的模腔
内，其间接加热源3对阴模2和阴模2内的混合粉料5进行加热，
加热温度为780℃、在400Mpa压力下压制所需的金属结合剂金刚石
节块钢模，加热时间为保证各部分温度达到设定温度并且均匀一致。
另外，根据上模1和下模4是否运动，可分为双向压制和单向
压制，即上模1和下模4同时相对运动双向压制，下模4保持静止，
由上模1运动加压将加热的混合粉料压制成型为单向压制。
制得的金属结合剂金刚石节块钢模其致密度(＞90％的理论密
度)、精度(弹性后效＜0.35％，烧结收缩率＜0.50％)，对于某些低
熔点和易于烧结的产品，可在压制模具内实现压制、烧结一步成型。
实施例6
1)通过置换扩散法制备第一份预合金粉末、通过水雾化法或电
解法制备第二份预合金粉末，将第一份预合金粉末和第二份预合金
粉末按预设的比例混合，形成预混合粉末，预混合粉末在氢气保护
下进行还原退火得到预处理合金粉末；
2)将预处理合金粉末经破碎、筛分后与金刚石按预设比例混合
得到混合粉料5；
3)将混合粉料5装入压制模具的阴模2和下模4所构成的模腔
内，其间接加热源3对阴模2和阴模2内的混合粉料5进行加热，
加热温度为800℃、在200Mpa压力下压制所需的金属结合剂金刚石
节块钢模，加热时间为保证各部分温度达到设定温度并且均匀一致。
另外，根据上模1和下模4是否运动，可分为双向压制和单向
压制，即上模1和下模4同时相对运动双向压制，下模4保持静止，
由上模1运动加压将加热的混合粉料压制成型为单向压制。
制得的金属结合剂金刚石节块钢模其致密度(＞90％的理论密
度)、精度(弹性后效＜0.35％，烧结收缩率＜0.50％)，对于某些低
熔点和易于烧结的产品，可在压制模具内实现压制、烧结一步成型。
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，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技
术范围内，可轻易想到的变化或替换，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的保护范围为准。