本发明涉及陶瓷模具技术领域，具体是一种高韧性的陶瓷模具材料及其制备方法。
背景技术：
在铸造过程中，模具是必不可少的铸造工艺装备，模具制造的技术水平直接影响到铸件的质量。陶瓷模具在磨具总的构成中一直占主要地位，尽管随着结合剂材料种类的不断发展和模具种类的提高，陶瓷模具产量在模具总产量中呈下降趋势，但其在模具总量中仍占有较大比例。陶瓷模具的优点：强度高、硬度高、防潮、耐磨、耐污、耐腐蚀、耐高温、易清洗、变形小、绝缘性好，具有一定的抗急冷急热性能。热挤压是将待挤压的有色金属加热到工艺规定温度，将其推入挤压模具筒中，在强烈的三向不均匀压缩力的作用下，有色金属从热挤压模具的模孔中被挤出，从而获得不同规格的热挤压产品。挤压模具作为有色金属热挤压生产中的关键构件，它的使用寿命和质量将极大的影响挤压型材的质量、效率和成本。在整个热挤压过程中，热挤压模具处于极其苛刻的工作环境中，这就要求挤压模具材料具有较高的高温硬度、高温强度和抗磨损性能。对于陶瓷模具而言，虽然其使用寿命大大提高，但由于价格昂贵，易开裂且无法进行修复，对于大规模生产存在一定困难。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高温性能好、高强度、高耐磨性和高韧性的陶瓷模具材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高韧性的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：陶瓷骨粉48-56份、铝粉33-40份、钴粉12-18份、钨粉3-8份、磷粉0.5-1.2份、环氧树脂35-45份、固化剂5-12份、稀释剂3-9份。
作为本发明进一步的方案：所述高韧性的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：陶瓷骨粉50-54份、铝粉35-38份、钴粉14-16份、钨粉4-7份、磷粉0.7-1份、环氧树脂38-42份、固化剂7-10份、稀释剂5-7份。
所述高韧性的陶瓷模具材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份称取环氧树脂、固化剂、稀释剂、铝粉、钴粉、钨粉、磷粉、陶瓷骨粉，混合均匀；
2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料；
3)热固处理：将热轧后得到的坯料加热至750-850℃，保温2-3h，然后在2-3h的时间内升温至1100-1200℃，并在该温度下保温7-9h，然后分散空冷至室温；
4)第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至800-850℃，并在该温度下保温12-14h，再分散空冷至室温；
5)第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至700-750℃，并在该温度下保温12-14h，然后分散空冷至室温，即得陶瓷模具材料。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，热固处理：将热轧后得到的坯料加热至800℃，保温2.5h，然后在2.5h的时间内升温至1150℃，并在该温度下保温8h，然后分散空冷至室温。
作为本发明进一步的方案：步骤4)中，第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至825℃，并在该温度下保温13h，再分散空冷至室温。
作为本发明进一步的方案：步骤5)中，第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至725℃，并在该温度下保温13h，然后分散空冷至室温。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明以环氧树脂、铝粉与陶瓷骨粉为基体作为有色金属热挤压用模具材料，再添加具有良好高温硬度和耐磨性能的钨粉和磷粉，同时添加钴粉来提高高温强度和硬度。得到的陶瓷模具材料具有高温性能好、高强度、高耐磨性和高韧性等特点，且制造成本低，用于有色金属的热挤压模具时，大幅提高了模具的使用寿命，降低生产成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种高韧性的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：陶瓷骨粉48份、铝粉33份、钴粉12份、钨粉3份、磷粉0.5份、环氧树脂35份、固化剂5份、稀释剂3份。
所述高韧性的陶瓷模具材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份称取环氧树脂、固化剂、稀释剂、铝粉、钴粉、钨粉、磷粉、陶瓷骨粉，混合均匀。
2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料。
3)热固处理：将热轧后得到的坯料加热至750℃，保温2h，然后在2h的时间内升温至1100℃，并在该温度下保温7h，然后分散空冷至室温。
4)第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至800℃，并在该温度下保温12h，再分散空冷至室温。
5)第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至700℃，并在该温度下保温12h，然后分散空冷至室温，即得陶瓷模具材料。
实施例2
本发明实施例中，一种高韧性的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：陶瓷骨粉56份、铝粉40份、钴粉18份、钨粉8份、磷粉1.2份、环氧树脂45份、固化剂12份、稀释剂9份。
所述高韧性的陶瓷模具材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份称取环氧树脂、固化剂、稀释剂、铝粉、钴粉、钨粉、磷粉、陶瓷骨粉，混合均匀。
2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料。
3)热固处理：将热轧后得到的坯料加热至850℃，保温3h，然后在3h的时间内升温至1200℃，并在该温度下保温9h，然后分散空冷至室温。
4)第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至850℃，并在该温度下保温14h，再分散空冷至室温。
5)第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至750℃，并在该温度下保温14h，然后分散空冷至室温，即得陶瓷模具材料。
实施例3
本发明实施例中，一种高韧性的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：陶瓷骨粉50份、铝粉35份、钴粉14份、钨粉4份、磷粉0.7份、环氧树脂38份、固化剂7份、稀释剂5份。
所述高韧性的陶瓷模具材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份称取环氧树脂、固化剂、稀释剂、铝粉、钴粉、钨粉、磷粉、陶瓷骨粉，混合均匀。
2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料。
3)热固处理：将热轧后得到的坯料加热至750℃，保温2.3h，然后在2.3h的时间内升温至1200℃，并在该温度下保温7.5h，然后分散空冷至室温。
4)第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至840℃，并在该温度下保温12.5h，再分散空冷至室温。
5)第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至740℃，并在该温度下保温12.5h，然后分散空冷至室温，即得陶瓷模具材料。
实施例4
本发明实施例中，一种高韧性的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：陶瓷骨粉54份、铝粉38份、钴粉16份、钨粉7份、磷粉1份、环氧树脂42份、固化剂10份、稀释剂7份。
所述高韧性的陶瓷模具材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份称取环氧树脂、固化剂、稀释剂、铝粉、钴粉、钨粉、磷粉、陶瓷骨粉，混合均匀。
2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料。
3)热固处理：将热轧后得到的坯料加热至800℃，保温2.5h，然后在2.5h的时间内升温至1150℃，并在该温度下保温8h，然后分散空冷至室温。
4)第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至825℃，并在该温度下保温13h，再分散空冷至室温。
5)第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至725℃，并在该温度下保温13h，然后分散空冷至室温，即得陶瓷模具材料。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。