1.一种钢基冲压模具,其特征在于,包括合金层(7)和钢基体(5),合金层(7)和钢基体(5)之间设置有硼箔夹层(4),所述合金层(7)按照质量百分比由以下组分组成,WC粉末55%~65%、Ta粉末10%-15%、Fe粉末3.5%~10%、石墨粉1%-2%和Ta丝20%~25%,以上各组分的质量百分比之和为100%。
2.根据权利要求1所述的一种钢基冲压模具,其特征在于,所述Ta丝的丝径为0.3mm-
1mm,WC粉末的粒度为6μm-18μm,Ta粉末的粒度为5μm-10μm,Fe粉末的粒度为1μm-4μm,石墨粉的的粒度为2μm-5μm。
3.一种钢基冲压模具的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,按照质量百分比分别称取以下组分,WC粉末55%~65%、Ta粉末10%-15%、Fe粉末3.5%~10%、石墨粉1%-2%和Ta丝20%~25%,以上各组分的质量百分比之和为
100%;
步骤2,混料,将步骤1称取的WC粉末、Ta粉末、Fe粉末和石墨粉混合均匀,形成混合粉末,将混合粉末与塑化剂依次加入混炼机中进行混炼,形成混合物料;
步骤3,根据冲压模具的形状和尺寸将称取的Ta丝编织成Ta骨架(3),冲压模具入口侧和底部的相邻Ta丝之间间距小于冲压模具侧面相邻Ta丝之间间距;
步骤4,根据冲压模具底部形状,选取上表面形状与冲压模具底部完全匹配、严密对接的钢基体(5),将所述钢基体(5)放置于注射成型模具的下模具(6)内,在钢基体(5)表面放置一层硼箔夹层(4),将Ta骨架(3)放置于硼箔夹层(4)上面;
步骤5,注射成型,将与所述下模具(6)相配合的上模具(2)放置于Ta骨架(3)上,通过注射成型机从上模具(2)的注射孔(1)中将混合物料注射于注射成型模具中,注射完毕后顶压保压一段时间进行脱模,即得冲压模具的预制件;
步骤6,将预制件放置于石墨模具内,石墨模具的上下表面与预制件上下面相贴合,将带有石墨模具的预制件放入烧结炉中依次进行脱脂和常压烧结,先将炉温从室温升至脱脂温度保温一段时间,完成脱脂;将炉温升至烧结温度保温一段时间,然后降温,最后随炉冷却至室温,取出脱模,即制得一种钢基冲压模具。
4.根据权利要求3所述的一种钢基冲压模具的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,采用混料机进行混料,混料过程中,混料机的转速为65r/min~75r/min,混料时间为3h~8h;
混炼过程中,混炼机转速为88r/min~92r/min,混炼时间为1h~2h。
5.根据权利要求3所述的一种钢基冲压模具的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,混合粉末与塑化剂的质量百分比为99.3-99.6wt.%:0.4-0.7wt.%。
6.根据权利要求3所述的一种钢基冲压模具的制备方法,其特征在于,所述步骤5中,注射成型过程中,注射成型机的注射压力为60MPa-150MPa,注射温度为180-260℃,注射完毕后顶压保压1min~4min进行脱模。
7.根据权利要求3所述的一种钢基冲压模具的制备方法,其特征在于,所述步骤6中,预制件在真空或惰性保护气氛中进行脱脂和常压烧结。
8.根据权利要求7所述的一种钢基冲压模具的制备方法,其特征在于,所述步骤6中,脱脂温度为600-700℃,在脱脂温度下的保温时间为5h-10h。
9.根据权利要求8所述的一种钢基冲压模具的制备方法,其特征在于,所述步骤6中,常压烧结包括先将炉温升至1375-1450℃保温0.1-0.5h,再将炉温降至1000-1130℃保温1-
8h,随后降温至800±10℃保温40-60min,最后随炉冷却至室温。
10.根据权利要求9所述的一种钢基冲压模具的制备方法,其特征在于,所述步骤6中,炉温的降温速率为5℃/min~10℃/min。