[发明专利]一种拉伸预应力金属陶瓷压铸模具及其制备方法

权利要求书

1.一种拉伸预应力金属陶瓷压铸模具，其特征在于，包括模具基体(1)和设置在其表面的具有拉伸预应力的金属陶瓷层(2)；其中：

所述金属陶瓷层(2)由金属粘结相与颗粒尺寸为0.1～3μm的陶瓷颗粒复合而成，且金属陶瓷层(2)中含有氧化物基、碳化物基、氮化物基、硼化物基和硅化物基中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的拉伸预应力金属陶瓷压铸模具，其特征在于，所述金属陶瓷层(2)选用氧化铝、氧化锆、氧化镁、碳化钛、碳化硅、碳化钨、氮化钛、氮化硼、氮化硅，氮化钽、硼化钛、硼化钽、硼化钒、硼化铬、硼化锆、硼化钨、硼化钼、硼化铌、硼化铪、硅化锰、硅化铁、硅化钴、硅化镍、硅化钛、硅化锆、硅化铌、硅化钒、硅化钽、硅化钼、硅化钨和硅化钡中的一种或多种为基体的陶瓷层。

3.根据权利要求1所述的拉伸预应力金属陶瓷压铸模具，其特征在于，所述金属陶瓷层(2)由Co和Ni为基体金属粘结相与SiC颗粒复合而成的金属陶瓷层；其中，Co的质量分数为20％～25％，B为0.05％～0.15％，其余为Ni；SiC占涂层总质量的40％～65％。

4.根据权利要求1所述的拉伸预应力金属陶瓷压铸模具，其特征在于，所述金属陶瓷层(2)的厚度为0.01～0.13mm。

5.根据权利要求1所述的拉伸预应力金属陶瓷压铸模具，其特征在于，所述金属陶瓷层(2)的拉伸预应力小于加热过程中的发生热膨胀应变应力的60％。

6.权利要求1～5中任意一项所述的拉伸预应力金属陶瓷压铸模具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)清洁处理模具基体(1)；

2)在清洁处理后的模具基体(1)表面，采用喷涂法、气相沉积法、激光熔覆、复合镀层法、高温自蔓延合成法或高温熔烧法制备具有拉伸预应力的金属陶瓷涂层(2)，制得拉伸预应力金属陶瓷压铸模具。

7.根据权利要求6所述的拉伸预应力金属陶瓷压铸模的制备方法，其特征在于，清洁处理是采用400#、600#和1000#的砂纸逐级打磨去除模具基体(1)表面的氧化膜，并用丙酮溶液超声波清洁基体表面，清洗时间为15～25min，吹干备用。

8.根据权利要求6所述的拉伸预应力金属陶瓷压铸模的制备方法，其特征在于，采用激光熔覆法将金属粘结相和陶瓷颗粒沉积在模具基体(1)表面。

9.根据权利要求8所述的拉伸预应力金属陶瓷压铸模的制备方法，其特征在于，激光熔覆采用电子束熔覆，电子束工艺参数为：功率2.03kw，束斑尺寸为7×9mm，电子束移动速度为5～8mm/s。