[发明专利]一种高强合金与耐热陶瓷叠层涂层压铸模具及其制备方法

权利要求书

1.一种高强合金与耐热陶瓷叠层涂层压铸模具，其特征在于，包括模具基体(1)和其上方的表面附着层(2)，表面附着层(2)由下至上依次为高强合金层(21)和耐热陶瓷层(22)；其中：

所述高强合金层(21)的屈服临界应变值高于其加热过程中的热膨胀应变，或者高于其残余应变与其加热过程中热膨胀应变的代数和；

所述高强合金层(21)的厚度为0.1μm或0.2μm，耐热陶瓷层(22)的厚度为100nm～2μm；

所述高强合金层(21)为含有钨和铍青铜的合金涂层；

所述耐热陶瓷层(22)在低于800℃的工作环境下，能够保持室温状态下的强度、硬度及化学稳定性。

2.根据权利要求1所述的高强合金与耐热陶瓷叠层涂层压铸模具，其特征在于，所述高强合金层(21)的屈服临界应变值高于其加热过程中热膨胀应变的110％。

3.根据权利要求1所述的高强合金与耐热陶瓷叠层涂层压铸模具，其特征在于，耐热陶瓷层(22)为含有ZrO₂、Al₂O₃、氮化铝、氮化硼、氮化硅、TiN、碳化钛、碳化硅、氧化铬、TiAlC、TiAlCN、氧化钛、ZrB₂和碳化钨中的一种或多种成分的合金涂层。

4.一种高强合金与耐热陶瓷叠层涂层压铸模具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在清洁处理过的模具基体(1)表面制备厚度为0.1μm或0.2μm的高强合金层(21)，高强合金层(21)的屈服临界应变值高于其加热过程中的热膨胀应变，或者高于其残余应变与其加热过程中热膨胀应变的代数和；且高强合金层(21)为含有钨和铍青铜的合金涂层；

2)在制得的高强合金层(21)表面制备厚度为100nm～2μm的耐热陶瓷层(22)，且耐热陶瓷层(22)采用的材料在低于800℃的工作环境下，能够保持室温状态下的强度、硬度及化学稳定性；

3)经冷却后制得高强合金与耐热陶瓷叠层涂层压铸模具。

5.根据权利要求4所述的高强合金与耐热陶瓷叠层涂层压铸模具的制备方法，其特征在于，清洁处理是指去除模具基体(1)表面的氧化膜，并用超声波或辉光放电法清洁模具基体(1)表面。

6.根据权利要求4所述的高强合金与耐热陶瓷叠层涂层压铸模具的制备方法，其特征在于，步骤1)中，制备高强合金层(21)采用热喷涂法，火焰喷涂粒子的速度为40～100m/s，喷嘴到模具基体(1)间的距离为100～250mm，喷涂的粉末直径为15～300μm。

7.根据权利要求4所述的高强合金与耐热陶瓷叠层涂层压铸模具的制备方法，其特征在于，步骤2)中，采用薄膜化学气相沉积法、薄膜物理气相沉积法或表面复合离子处理法制备耐热陶瓷层(22)。

8.根据权利要求4所述的高强合金与耐热陶瓷叠层涂层压铸模具的制备方法，其特征在于，所述耐热陶瓷层(22)为含有ZrO₂、Al₂O₃、氮化铝、氮化硼、氮化硅、TiN、碳化钛、碳化硅、氧化铬、TiAlC、TiAlCN、氧化钛、ZrB₂和碳化钨中的一种或多种成分的合金涂层。