用于不锈钢阀体的压铸模具的制作方法及注意事项

　　一种用于不锈钢阀体的压铸模具的制作方法

　　【技术领域】

　　[0001] 本发明设及一种用于不诱钢阀体的压铸模具。

　　【背景技术】

　　[0002] 现有的压铸模具，尤其是用于阀体的压铸模具，通常采用H13钢材，由于其耐高溫、 耐磨、耐压、抗疲劳性能不够，从而其只能压铸如侣合金等烙点较低(一般低于700°C)的阀 体，而不能压铸具有较高烙点的不诱钢。

　　【发明内容】

　　[0003] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高溫下硬度、屈服强度性 能参数大大提高的用于不诱钢阀体的压铸模具。

　　[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:一种用于不诱钢阀体的压铸模具， 包括模体，所述模体内设置有用于压铸不诱钢阀体的型腔与型忍，并且所述模体上还设置 有导通所述型腔的注入通道，所述型腔的内壁覆盖有合金层，所述合金层的合金材料按质 量份数由如下构成的元素化学组成： 10-28份的铭， 10-22份的儀， 0.5-11份的车孟， 0.01-0.07 份的钢， 50-80份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。

　　[000引本发明进一步设置为:所述合金层的合金材料按质量份数由如下构成的元素化学 组成： 16-24份的铭， 13-17份的儀， 2-6份的车孟， 0.02-0.05份的钢， 60-70份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。

　　[0006]本发明进一步设置为:所述合金层的合金材料按质量份数由如下构成的元素化学 组成： 18份的铭， 16份的儀， 5份的儘， 0.04份的钢， 60份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。

　　[0007] 本发明技术方案的用于不诱钢阀体的压铸模具，具有耐高溫（2100°C)、耐磨、耐 压、抗疲劳性能大大提高的技术效果，能够用于压铸具有较高烙点的不诱钢阀体。

　　[0008] 本发明进一步设置为:所述模体包括模框W及设置在模框内的模忍，所述合金层 设置在所述模忍上。

　　[0009] 本发明进一步设置为:所述合金材料通过堆焊或烙接或喷焊设置在所述模忍上， 再通过加工中屯、雕锐在合金材料上形成所述型腔。

　　[0010] 本发明进一步设置为:所述模框由油钢构成。

　　[0011] 本发明进一步设置为:所述模忍由热作模具钢构成。

　　[0012] 通过采用上述技术方案，节约了生产成本。

　　[0013] 下面结合附图对本发明作进一步描述。

　　【附图说明】

　　[0014] 图1为本发明实施例的模具结构爆炸图一； 图2为本发明实施例的模具结构爆炸图二。

　　【具体实施方式】

　　[0015] 参见附图1、附图2,本发明公开的用于不诱钢阀体的压铸模具，包括模体，所述模 体内设置有用于压铸不诱钢阀体的型腔与型忍，并且所述模体上还设置有导通所述型腔的 注入通道6，所述型腔的内壁覆盖有合金层，所述模体包括模框W及设置在模框内的模忍， 所述合金层设置在所述模忍上，所述合金材料通过堆焊或烙接或喷焊设置在所述模忍上， 再通过加工中屯、雕锐在合金材料上形成所述型腔，所述模框由油钢构成，所述模忍由热作 模具钢构成。优选的，模框包括上模框11与下模框12,模忍也包括上模忍21与下模忍22,上 模忍21与下模忍22分别置于上模框11与下模框12内，上模忍21与下模忍22上分别设置有上 型腔31与下型腔32,上型腔31与下型腔32构成所述模体的型腔，型忍包括左型忍41与右型 忍42,左型忍41与右型忍42分别设置有左连接座51与右连接座52,此处需要说明的是，上述 上、下、左、右只是为了结合附图方便描述，实际情况下，可W其他不同方位设置。

　　[0016] 实施例1、 用于不诱钢阀体的压铸模具，按质量份数由如下构成的元素化学组成： 18份的铭， 16份的儀， 5份的儘， 0.04份的钢， 60份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。

　　[0017] 实施例2、 用于不诱钢阀体的压铸模具，按质量份数由如下构成的元素化学组成： 16份的铭， 13份的儀， 2份的儘， 0.05份的钢， 60份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。

　　[001引 实施例3、 用于不诱钢阀体的压铸模具，按质量份数由如下构成的元素化学组成： 24份的铭， 17份的儀， 6份的儘， 0.02份的钢， 60份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。

　　[0019] 实施例4、 用于不诱钢阀体的压铸模具，按质量份数由如下构成的元素化学组成： 24份的铭， 17份的儀， 2份的儘， 0.05份的钢， 70份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。

　　[0020] 实施例5、 用于不诱钢阀体的压铸模具，按质量份数由如下构成的元素化学组成： 10份的铭， 10份的儀， 11份的儘， 0.07份的钢， 80份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。

　　[0021 ] 实施例6、 用于不诱钢阀体的压铸模具，按质量份数由如下构成的元素化学组成： 28份的铭， 22份的儀， 0.5份的儘， 0.01份的钢， 50份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。

　　[0022] 实施例7、 用于不诱钢阀体的压铸模具，按质量份数由如下构成的元素化学组成： 28份的铭， 10份的儀， 0.5份的儘， 0.01份的钢， 80份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。

　　[0023]性能检测： 下表为检测实施例1至7的模具合金在2100°C高溫下硬度HV〇.5(Kgf/mm2)、屈服强度Ob (MPa)性能参数，W及压铸的不诱钢阀体产品效果。

　　【主权项】

　　1. 一种用于不锈钢阀体的压铸模具，包括模体，所述模体内设置有用于压铸不锈钢阀 体的型腔与型芯，并且所述模体上还设置有导通所述型腔的注入通道，其特征在于:所述型 腔的内壁覆盖有合金层，所述合金层的合金材料按质量份数由如下构成的元素化学组成： 10-28份的铬， 10-22份的镍， 0.5-11份的锰， 0.01-0.07 份的钼， 50-80份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的阀体压铸模具的合金，其特征在于:所述合金层的合金材料按 质量份数由如下构成的元素化学组成： 16-24份的铬， 13-17份的镍， 2-6份的锰， 0.02-0.05份的钼， 60-70份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。3. 根据权利要求2所述的用于不锈钢阀体的压铸模具，其特征在于:所述合金层的合金 材料按质量份数由如下构成的元素化学组成： 18份的铬， 16份的镍， 5份的锰， 0.04份的钼， 60份的铁， 余量为加工过程中不能避免的杂质。4. 根据权利要求1或2或3所述的用于不锈钢阀体的压铸模具，其特征在于:所述模体包 括模框以及设置在模框内的模芯，所述合金层设置在所述模芯上。5. 根据权利要求4所述的用于不锈钢阀体的压铸模具，其特征在于:所述合金材料通过 堆焊或熔接或喷焊设置在所述模芯上，再通过加工中心雕铣在合金材料上形成所述型腔。6. 根据权利要求5所述的用于不锈钢阀体的压铸模具，其特征在于:所述模框由油钢构 成。7. 根据权利要求6所述的用于不锈钢阀体的压铸模具，其特征在于:所述模芯由热作模 具钢构成。

　　【专利摘要】本发明涉及一种用于不锈钢阀体的压铸模具，包括模体，所述模体内设置有用于压铸不锈钢阀体的型腔与型芯，并且所述模体上还设置有导通所述型腔的注入通道，所述型腔的内壁覆盖有合金层，所述合金层的合金材料按质量份数由如下构成的元素化学组成：10-28份的铬，10-22份的镍,0.5-11份的锰，0.01-0.07份的钼，50-80份的铁，余量为加工过程中不能避免的杂质。本发明技术方案，具有高温下硬度、屈服强度性能参数大大提高的技术效果。

　　【IPC分类】B22D17/22, C22C38/58, C22C38/44

　　【公开号】CN105522135

　　【申请号】CN201610024640

　　【发明人】张再挺, 陈丽云

　　【申请人】瑞安市三义机械有限公司

　　【公开日】2016年4月27日

　　【申请日】2016年1月14日

　　一种汽车车轮的低压铸造工艺的制作方法

　　【技术领域】

　　[0001]本发明涉及铸造技术领域，特别是涉及一种汽车车轮的低压铸造工艺。

　　【背景技术】

　　[0002]汽车车轮有大有小，有正偏距、负偏距，都是圆形铸件，轮缘是均匀壁厚，面积比较大，轮辐比较厚，轮辐和轮缘交接处热节都比较大。车轮在铸造过程中需设置冒口，增大了金属液的使用量，并且车轮的正面为装饰面，一般要求较高，所以车轮铸件铸后还需要精加工，才能使车轮具有良好的表面光洁度。

　　【发明内容】

　　[0003]本发明主要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种汽车车轮的低压铸造工艺，工艺简单，无需设置冒口，金属液利用率高，且铸得的铸件质量高，表面光洁度好，铸后无需再精加工。

　　[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种汽车车轮的低压铸造工艺，包括如下步骤:

　　a、模具预热:在模具型腔内喷涂一定厚度的石墨涂层，并将模具加热到250±20°C;

　　b、低压浇注成型:铝镍合金溶液在0.01-0.02MPa的压力下开始充填模具型腔，充填时间为8-12s，浇注完成后模具内以0.002MPa/s的速度加压至0.04-0.05MPa，保压2_3min ；

　　c、卸压脱模:铸件成型后卸压，卸压后等模具自然冷却后脱模。

　　[0005]在本发明一个较佳实施例中，所述石墨涂层的厚度为25_30μπι。

　　[0006]在本发明一个较佳实施例中，所述铝镍合金溶液充填时的温度控制在560土 20°C。

　　[0007]本发明的有益效果是:本发明工艺简单易控，铸造过程中无需设置冒口，可以提高铝镍合金液的利用率，同时铝镍合金液在压力下结晶，使铸件组织致密，表面光洁度好，机械性能好，铸后无需再精加工。

　　【具体实施方式】

　　[0008]下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

　　[0009]本发明实施例包括:

　　实施例一:

　　一种汽车车轮的低压铸造工艺，包括如下步骤:

　　a、模具预热:在模具型腔内表面均匀喷涂厚度为25μπι的石墨涂层，并将模具加热到230

　　°C；

　　b、低压浇注成型:温度为540°C的铝镍合金溶液在0.0lMPa的压力下开始充填模具型腔，充填时间为8s，浇注完成后模具内以0.002MPa/s的速度加压至0.04MPa，保压2min;

　　c、卸压脱模:铸件成型后卸压，卸压后等模具自然冷却后脱模。

　　[0010]实施例二:

　　一种汽车车轮的低压铸造工艺，包括如下步骤:

　　a、模具预热:在模具型腔内表面均匀喷涂厚度为28μπι的石墨涂层，并将模具加热到250

　　°C；

　　b、低压浇注成型:温度为560°C的铝镍合金溶液在0.015MPa的压力下开始充填模具型腔，充填时间为1s，浇注完成后模具内以0.002MPa/s的速度加压至0.045MPa，保压2.5min ；

　　c、卸压脱模:铸件成型后卸压，卸压后等模具自然冷却后脱模。

　　[0011]实施例三:

　　一种汽车车轮的低压铸造工艺，包括如下步骤:

　　a、模具预热:在模具型腔内表面均匀喷涂厚度为30μπι的石墨涂层，并将模具加热到270

　　°C；

　　b、低压浇注成型:温度为580°C的铝镍合金溶液在0.02MPa的压力下开始充填模具型腔，充填时间为12s，浇注完成后模具内以0.002MPa/s的速度加压至0.05MPa，保压3min;

　　c、卸压脱模:铸件成型后卸压，卸压后等模具自然冷却后脱模。

　　[0012]本发明揭示了一种汽车车轮的低压铸造工艺，工艺简单易控，铸造过程中无需设置冒口，可以提高铝镍合金液的利用率，同时铝镍合金液在压力下结晶，使铸件组织致密，表面光洁度好，机械性能好，铸后无需再精加工。

　　[0013]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

　　【主权项】

　　1.一种汽车车轮的低压铸造工艺，其特征在于，包括如下步骤: a、模具预热:在模具型腔内喷涂一定厚度的石墨涂层，并将模具加热到250±20°C; b、低压浇注成型:铝镍合金溶液在0.01-0.02MPa的压力下开始充填模具型腔，充填时间为8-12s，浇注完成后模具内以0.002MPa/s的速度加压至0.04-0.05MPa，保压2_3min ； c、卸压脱模:铸件成型后卸压，卸压后等模具自然冷却后脱模。2.根据权利要求1所述的汽车车轮的低压铸造工艺，其特征在于，所述石墨涂层的厚度为 25-30μηιο3.根据权利要求1所述的汽车车轮的低压铸造工艺，其特征在于，所述铝镍合金溶液充填时的温度控制在560 土 20°C。

　　【专利摘要】本发明公开了一种汽车车轮的低压铸造工艺，包括如下步骤：a、模具预热：在模具型腔内喷涂一定厚度的石墨涂层，并将模具加热到250±20℃；b、低压浇注成型：铝镍合金溶液在0.01-0.02MPa的压力下开始充填模具型腔，充填时间为8-12s，浇注完成后模具内以0.002MPa/s的速度加压至0.04-0.05MPa，保压2-3min；c、卸压脱模：铸件成型后卸压，卸压后等模具自然冷却后脱模。通过上述方式，本发明工艺简单易控，铸造过程中无需设置冒口，可以提高铝镍合金液的利用率，同时铝镍合金液在压力下结晶，使铸件组织致密，表面光洁度好，机械性能好，铸后无需再精加工。

　　【IPC分类】B22D18/04

　　【公开号】CN105522136

　　【申请号】CN201610088482

　　【发明人】付冲

　　【申请人】苏州华冲精密机械有限公司

　　【公开日】2016年4月27日

　　【申请日】2016年2月17日

　　一种金属陶瓷复合体及其制备方法

　　【技术领域】

　　[0001] 本发明属于金属陶瓷复合材料领域，尤其设及一种金属陶瓷复合体及其制备方 法。

　　【背景技术】

　　[0002] 金属-陶瓷复合耐磨材料主要应用于冶金、建材、矿山、耐火材料及电力等领域物 料破碎及研磨装备中的耐磨件，如漉套、衬板、磨环、磨盘等，是为了满足更高的耐磨性要求 而研制开发的，金属-陶瓷复合体的性能取决于金属的性能、陶瓷的性能及两者的结合强 度。金属-陶瓷复合体优良的性能使其在很多领域中得到应用。例如，现有研究也用来制 备同时具有陶瓷或整体镜面效果和金属哑光效果的金属装饰陶瓷制品，具有良好的耐磨性 使其应用广泛。

　　[0003] 目前陶瓷-金属复合体的制备方法主要有粉末冶金、共喷射沉积、揽拌混合、挤压 铸造、原位生成等。目前的陶瓷-金属复合体制作工艺复杂、成本较高，复合体中陶瓷的位 置及体积分数较难控制，陶瓷的分布不均匀，并且复合体中陶瓷和金属的体积比W及陶瓷 的分布情况均不能很好的保证材料良好的综合性能和耐磨性能。因此有人提出先对氧化 错-氧化侣复相蜂窝陶瓷进行预处理和表面活化处理，后固定于铸型中，然后采用铸造工 艺诱注高溫钢铁金属液的方法，但该方法制得的复合体内部会存在气孔，影响复合体的外 观，无法用于制作外观件。一般金属装饰的陶瓷制品采用PVD(物理气相沉积法）工艺沉 积金属来制备，但得到的金属层非常薄，与陶瓷基体的结合力不高，制备的金属装饰容易磨 损，不仅良品率低，而且应用受限。

　　【发明内容】

　　[0004] 本发明所要解决的技术问题是针对现有的金属陶瓷复合体中，金属件硬度低，并 且与陶瓷基体结合力弱，外观性能差的问题，提供一种金属陶瓷复合体。

　　[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

　　[0006] 提供一种金属陶瓷复合体，包括陶瓷基体和金属件；所述陶瓷基体表面具有凹槽， 所述金属件填充于所述凹槽内；所述金属件包括错基合金和位于所述错基合金内的增强材 料，所述增强材料选自 W、Mo、Ni、化、不诱钢、WC、TiC、SiC、ZrC、Zr〇2、BN、SisN4、TiN、Al2〇3 中的一种或多种；所述金属件表面在LAB色度系下的亮度L值为36. 92-44. 07。

　　[0007] 同时，本发明还提供了上述金属陶瓷复合体的制备方法，包括如下步骤：

　　[0008] S1、将增强材料添加至烙融状态下的错基合金中，并在保护气氛下混合均匀，得到 金属烙液；W所需得到的金属件的总体积为基准，所述增强材料的添加量小于30%;所述增 强材料选自 W、Mo、Ni、Cr、不诱钢、WC、TiC、SiC、ZrC、Zr〇2、BN、SisN*、TiN、AI2O3中的一种或 多种；

　　[0009] S2、提供陶瓷基体，所述陶瓷基体表面具有凹槽；将所述金属烙液注入所述凹槽 内；冷却后得到金属陶瓷复合体。

　　[0010] 本发明提供的金属陶瓷复合体中，金属件与陶瓷基体的结合力大于50MPa(剪切 强度），结合力强；并且金属件表面硬度大（大于500HV)，不易磨损，同时具有良好耐腐蚀性 能。另外，该金属陶瓷复合体无气孔等缺陷，同时，金属件表面在LAB色度系下的亮度L值 为36. 92-44. 07,亮度高，外观完美。

　　【具体实施方式】

　　[0011] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，W下结合 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释 本发明，并不用于限定本发明。

　　[0012] 本发明提供的金属陶瓷复合体包括陶瓷基体和金属件；所述陶瓷基体表面具有凹 槽，所述金属件填充于所述凹槽内；所述金属件包括错基合金和位于所述错基合金内的增 强材料，所述增强材料选自 W、Mo、Ni、Cr、不诱钢、WC、TiC、SiC、ZrC、Zr〇2、BN、SisN4、TiN、 AI2O3中的一种或多种；所述金属件表面在LAB色度系下的亮度L值为36. 92-44. 07。

　　[0013] 根据本发明，上述金属陶瓷复合体中，陶瓷基体为主体。具体的，该陶瓷基体在本 发明中没有特殊限制，可W为本领域技术人员公知的各种陶瓷基体。本发明中，优选情况 下，采用热膨胀系数为7-10 X 10 6κ 1的陶瓷基体。本发明中进一步优选采用氧化错陶瓷作 为陶瓷基体。采用氧化错陶瓷作为陶瓷基体不仅可与增强材料更好的结合，并且其初性较 高，利于进一步优化金属陶瓷复合体的性能。

　　[0014] 本发明中，上述陶瓷基体表面具有凹槽。该凹槽用于容纳金属件。通常，该凹槽所 在区域面积较小，凹槽形成的纹路图案可作为装饰或标志。金属件填充于该凹槽内，形成特 定的图案，并在颜色、光泽上替代陶瓷，显示陶瓷镜面效果和金属哑光效果，外观完美。

　　[0015] 上述凹槽的尺寸可在较大范围内变动，本领域技术人员可根据实际需要进行调 整。为提供优异的结合力和抗冷热冲击性能，优选情况下，所述凹槽深度大于0. 1mm。

　　[0016] 根据本发明，上述金属陶瓷复合体中，金属件填充于陶瓷基体表面的凹槽内，起到 装饰效果。对于该金属件，具体包括错基合金和位于错基合金内的增强材料。

　　[0017] 对于上述错基合金，优选采用热膨胀系数为9-15X10嗦1的错基合金。本发明中， 优选采用现有技术中公知的错基非晶合金。

　　[0018] 上述错基合金可作为粘结剂，大大提高金属件与陶瓷基体之间的结合力。并且，本 发明意外发现包括错基合金和增强材料的金属件与陶瓷基体之间的结合力远高于单纯的 错基合金与陶瓷基体之间的结合力。并且金属件的强度和硬度较单纯的错基合金也有明显 提高。尤其是在陶瓷基体为氧化错陶瓷的基础上，采用错基非晶合金利于进一步提高金属 件与陶瓷基体之间的结合力和抗冷热冲击性能。

　　[0019] 本发明中，上述增强材料位于错基合金内。增强材料具体选自W、Mo、Ni、化、不诱 钢、WC、TiC、SiC、ZrC、Zr〇2、BN、SisN*、TiN、AI2O3中的一种或多种。

　　[0020] 具体的，上述增强材料为颗粒状，所述增强材料的粒径D50为0. 1-100 μ m ;所述增 强材料均匀分散于错基合金内部。

　　[0021] 本发明所采用的增强材料的烙点（例如W的烙点为3410°C，Mo的烙点为2610°C ) 均比常规的错基合金高，利于制备过程中错基合金与增强材料的有效结合。尤其是在错基 合金为错基非晶合金时，例如W、Mo等材料与错基非晶合金具有良好的润湿性，进一步利于 错基合金与增强材料的有效结合。

　　[0022] 并且，上述增强材料分散于错基合金内，在制备过程中可有效避免错基合金（尤 其是错基非晶合金）大面积的成片出现，从而可避免金属件内部孔桐的出现，使其外观品 质更高，更适合作为金属装饰的外观件等，应用更广泛。

　　[0023] 根据本发明，优选情况下，所述增强材料的热膨胀系数为3-10X 10 6Κ 1。尤其是在 上述陶瓷基体的热膨胀系数为7-10Χ 10 6Κ 1、错基合金的热膨胀系数为9-15Χ 10 6Κ 1的情 况下，采用热膨胀系数为3-10 X 10 6Κ 1的增强材料与上述错基合金复合得到金属件的热膨 胀系数与陶瓷基体的热膨胀系数更接近，可有效避免陶瓷基体与金属件的热失配，提高金 属陶瓷复合体的抗冷热冲击性能。

　　[0024] 对于金属陶瓷复合体，通常期望其具有更优异的外观性能。本发明提供的金属陶 瓷复合体中，金属件表面在LAB色度系下的亮度L值为36. 92-44. 07。高亮度的金属件与陶 瓷基体配合，赋予金属陶瓷复合体优异的外观性能。

　　[00巧]根据本发明，上述金属陶瓷复合体中，可通过控制金属件内增强材料的含量小于 30% ( W金属件总体积为基准的体积份数）实现金属件表面的亮度L值在上述范围内。 [00%] 本发明中，优选情况下，所述金属件中，W金属件总体积为基准，所述增强材料的 体积百分含量为5% W上至小于30%。从而实现金属件高亮度的情况下，同时赋予金属件 更高的硬度，并且金属件与陶瓷基体

　　之间的结合力更强。

　　[0027] 本发明同时提供了一种金属陶瓷复合体的制备方法，包括如下步骤：

　　[0028] S1、将增强材料添加至烙融状态下的错基合金中，并在保护气氛下混合均匀，得到 金属烙液；W所需得到的金属件的总体积为基准，所述增强材料的添加量小于30%;所述增 强材料选自 W、Mo、Ni、Cr、不诱钢、WC、TiC、SiC、ZrC、Zr〇2、BN、SisN4、TiN、Al2〇3中的一种或 多种；

　　[0029] S2、提供陶瓷基体，所述陶瓷基体表面具有凹槽；将所述金属烙液注入所述凹槽 内；冷却后得到金属陶瓷复合体。

　　[0030] 如步骤S1，需将增强材料与烙融的错基合金混合均匀。

　　[0031] 对于上述错基合金，其热膨胀系数可W为9-15X10 6Κ 1。具体采用的错基合金可 W为现有的各种，例如可W为错侣铜儀系合金。优选情况下，本发明中采用的错基合金为错 基非晶合金。

　　[0032] 如前所述，本发明中，上述增强材料选自W、Mo、Ni、化、不诱钢、WC、TiC、SiC、ZrC、 Zr化、BN、SisN4、TiN、AI2化中的一种或多种。上述增强材料优选为颗粒状，颗粒的粒径可W 在较大范围内变动，例如，所述增强材料的粒径D50为0. 1-100 μ m。

　　[0033] 步骤SI中，增强材料可采用上述单一物质的颗粒，也可W采用上述多种物质的颗 粒；同样，增强颗粒可采用相同粒径的颗粒，也可W采用不同粒径的增强颗粒共同使用。 W34] 根据本发明，如前所述，优选情况下，所述增强材料的热膨胀系数为 3-10X10 6κ 1。

　　[0035] 本发明中，采用的合金为错基合金，错基合金烙液与W、Mo等增强材料润湿性好， 可在较短时间内与增强材料有效接触。同时W、Mo等增强材料在错基合金烙液中溶解度较 低，可保证错基合金烙液合金相成分的稳定，进一步保证了金属件的性能。

　　[0036] 同时，本发明的增强材料的烙点高于错基合金的烙点，增强材料在错基合金烙液 中不会融化，在后续冷却过程中，可有效避免错基合金烙液大面积的成片出现，从而减小制 备得到的金属件上的孔桐出现的几率，利于提高金属件的外观品质。

　　[0037] 并且，含有WC、TiC、SiC、ZrC等物质的增强材料中的C元素可能与错基合金中的 Zr元素发生反应生成碳化错，从而提高错基合金烙液与增强材料之间的结合力。并且上述 反应主要在增强材料与错基合金烙液的界面发生，也能改善增强材料与错基合金烙液的润 湿性，使错基合金烙液能更好的与增强材料结合中，从而优化金属陶瓷复合体的性能。

　　[0038] 为保证制备得到的金属件表面亮度在本发明所述的范围内，混合时，增强材料需 保证在特定范围内。具体的，W所需得到金属件总体积为基准，所述增强材料的添加量需保 证获得的金属件中，增强材料的体积百分含量小于30 %。优选情况下，增强材料的体积百分 含量为5% W上至小于30%。从而实现金属件高亮度的情况下，同时赋予金属件更高的硬 度，并且金属件与陶瓷基体之间的结合力更强

　　[0039] 需要理解的是，本发明中，虽然错基合金烙液冷却后，其体积会产生变化，但由于 变化量较小，本发明中对该体积变化产生的差异忽略不计，因此，本发明提供的制备方法 中，W错基合金烙液的体积等效于获得的金属件中，错基合金的体积。步骤S1中，添加增强 材料时，只需保证增强材料的体积相对于增强材料与错基合金烙液的总体积的比例在上述 范围内即可。

　　[0040] 根据本发明，将增强材料添加至错基合金烙液中后，需进行混合，使增强材料在错 基合金烙液中均匀分散。

　　[0041] 上述混合在保护气氛下进行。如现有技术中公知的，所述保护气氛为真空或惰性 气氛（例如氮气气氛或氣气气氛）。

　　[0042] 为避免错基合金烙液的冷却，优选情况下，所述混合在900-110(TC进行。

　　[0043] 如步骤S2,上述陶瓷基体的热膨胀系数优选为7-10 X 10 6Κ 1。

　　[0044] 具体的，当上述陶瓷基体的热膨胀系数为7-10Χ 10 6Κ 1、错基合金的热膨胀系数 为9-15 X 10 6Κ 1且增强材料的热膨胀系数为3-10 X 10 6Κ 1时，上述增强材料与错基合金复 合得到金属件的热膨胀系数与陶瓷基体的热膨胀系数更接近，可有效避免陶瓷基体与金属 件的热失配，提高金属陶瓷复合体的抗冷热冲击性能。

　　[0045] 具体的，上述陶瓷基体优选采用氧化错陶瓷。

　　[0046] 根据本发明，用于制备金属陶瓷复合体的陶瓷基体表面需具有凹槽。上述凹槽的 纹路可W为所需形成的图案或标志。可W理解的，具有凹槽的上述陶瓷基体可通过商购或 自制得到。例如，所述步骤S2中，先通过预成型得到表面具有凹槽的陶瓷胚体，然后将陶瓷 巧体烧结得到所述陶瓷基体。

　　[0047] 具体的，在注射成型或热压铸成型的成型模具预先形成与所需凹槽纹路相对应的 凸起纹路，使用传统的注射或热压铸成型工艺，即可获得带有凹槽纹路的陶瓷巧体，然后经 过排胶、烧结获得具有凹槽纹路的陶瓷基体。预成型条件条件为现有技术中公知的。

　　[0048] 或者可通过激光雕刻在陶瓷表面形成凹槽，得到所述陶瓷基体。

　　[0049] 具体的，使用传统的注射或热压铸成型工艺制作陶瓷巧体，然后经过排胶、烧结 获得所需形状的陶瓷，最后使用激光器在陶瓷表面打出所设计的凹槽纹路，便可W获得具 有凹槽纹路的陶瓷基体。其中，激光雕刻的条件为现有技术中所公知的，例如激光器功率 10-20W。

　　[0050] 根据本发明，上述陶瓷基体表面的凹槽的深度优选为大于0. 1mm。

　　[0051] 在获得表面具有凹槽的陶瓷基体情况下，需将前文所述的包括错基合金和增强材 料的金属烙液注入陶瓷基体表面的凹槽内。

　　[0052] 具体如现有技术中公知的，可将陶瓷基体装入模具，然后采用压铸机将金属烙液 压入陶瓷基体表面的凹槽内。其中，压铸的条件和方法是现有技术中公知的，例如，压铸溫 度可W为l〇〇〇°C，压铸压力可W为lOMPa。

　　[0053] 此时，错基合金可作为粘结剂将增强材料和陶瓷基体牢固结合，由此形成的含有 错基合金和增强材料的金属件与陶瓷基体之间的结合力远高于单纯的错基合金与陶瓷基 体之间的结合力。

　　[0054] 根据本发明，优选情况下，所述步骤S2中，将所述金属烙液注入所述凹槽内之前， 还包括将所述陶瓷基体预热至500-600°C。通过上述步骤避免由于陶瓷基体与金属烙液的 溫差过大而对制备得到的金属件的性能产生影响。

　　[0055] 如步骤S2,在凹槽内注入金属烙液后，将金属烙液冷却即可得到本发明提供的金 属陶瓷复合体。对于上述冷却处理，本发明中，优选所述冷却的方法为：溫度大于700°C时 冷却速度大于l〇〇°C /min ;溫度在400-700°C时冷却速度大于50°C /min。

　　[0056] 为进一步提高制备得到的金属陶瓷复合体的外观品质，优选情况下，在所述步骤 S2之后还包括磨抛及喷砂处理。其中，磨抛及喷砂处理工艺为常规的加工工艺，在此不在寶 述。

　　[0057] W下通过实施例对本发明进行进一步的说明。 阳05引 实施例1

　　[0059] 本实施例用于说明本发明公开的金属陶瓷复合体及其制备方法。 W60] 将W粉（粒径D50为Ιμπι，热膨胀系数为4.6X106k1)在150°C下烘烤化。然后 将W粉添加到900°C烙融状态下的错侣铜儀系合金中。惰性气氛下，揽拌混合均匀，得到金 属烙液，其中，W粉的体积份数为29 %。

　　[0061] 将陶瓷基体预热到500°C，装入模具，采用压铸机在1000°C、10MPa压力下将金属 烙液压入在巧体预成型时形成的深度为0. 2mm、宽度为0. 5mm的氧化错陶瓷（热膨胀系数为 10Χ106Κ?)的表面凹槽上，填满凹槽。 阳06引然后迅速充入Ar快速冷却，冷却速度120°C /min,冷却至室溫后取出，对表面进行 磨抛及喷砂处理，即得金属陶瓷复合体样品S1。 W63] 实施例2-5

　　[0064] 本实施例用于说明本发明公开的金属陶瓷复合体及其制备方法。 阳0化]采用与实施例1相同的方法制备金属陶瓷复合体样品S2-S5，

　　[0066] 不同的具体参数见表1。

　　[0067] 对比例1

　　[0068] 本对比例用于对比说明本发明公开的金属陶瓷复合体及其制备方法。

　　[0069] 将错侣铜儀系合金烙融，得到金属烙液。

　　[0070] 将陶瓷基体预热到550°C，装入模具，采用压铸机在1000°C、10MPa压力下将金属 烙液压入在巧体预成型时形成的深度为0. 3mm、宽度为0. 5mm的氧化错陶瓷（热膨胀系数为 10Χ106Κ?)的表面凹槽上，填满凹槽。 阳〇7U 然后迅速充入Ar快速冷却，冷却速度120°C /min,冷却至室溫后取出，对表面进行 磨抛及喷砂处理，即得金属陶瓷复合体样品D1。 |；00巧表1

　　[0073]

　　[0074] 性能测试

　　[0075] 对上述实施例1-5、对比例1制备得到的样品S1-S5、D1及310s不诱钢、侣合金、 错基非晶合金材料进行如下测试，测试结果见表2。

　　[0076] 1、金属件与陶瓷基体结合力

　　[0077] 将制备好的增强颗粒的浆料注入内径11mm、高10mm的氧化错陶瓷环中，预烧后， 烙渗错基非晶合金，（工艺同结构件制作工艺一致），获得氧化错陶瓷忍部带金属件的测试 样品。

　　[0078] 采用万能试验机将金属件忍部压出，测试所需压力，并换算出剪切力，即为金属件 与陶瓷基体的结合力。 阳0巧]2、金属件硬度

　　[0080] 对样品的金属件表面进行研磨、抛光至镜面，然后采用HVS-10Z型数显维氏硬度 计测试，测试10点，取平均值。 W81] 3、外观

　　[0082] 肉眼观察及光学显微镜放大50倍观察；外观是否有明显凹坑、凸起等缺陷，W及 光泽是否均匀一致。 阳〇8引 4、光亮度

　　[0084] 对样品表面进行研磨、抛光至镜面，然后采用诺苏（中色）测色仪（型号NC-1101) 测试，测试10点，取平均值。

　　[00化]表2

　　[0086]

　　阳087] 从表2的测试结果可W看出，本发明制备的金属陶瓷复合体中，金属件与陶瓷基 体的结合力强，金属件与陶瓷基体间能无缝连接。金属件的硬度大，不易磨损，具有良好耐 腐蚀性能，且无气孔、孔桐等缺陷，并且金属件表面亮度高，外观完美，能实现陶瓷镜面效果 和金属哑光效果，尤其适合作为金属装饰的陶瓷制品。

　　[0088] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

　　【主权项】

　　1. 一种金属陶瓷复合体，其特征在于，包括陶瓷基体和金属件； 所述陶瓷基体表面具有凹槽，所述金属件填充于所述凹槽内； 所述金属件包括锆基合金和位于所述锆基合金内的增强材料，所述增强材料选自W、 Mo、Ni、Cr、不锈钢、WC、TiC、SiC、ZrC、Zr02、BN、Si3N4、TiN、A1 203中的一种或多种； 所述金属件表面在LAB色度系下的亮度L值为36. 92-44. 07。2. 根据权利要求1所述的金属陶瓷复合体，其特征在于，所述金属件中，以金属件总体 积为基准，所述增强材料的体积百分含量为5%以上至小于30%。3. 根据权利要求2所述的金属陶瓷复合体，其特征在于，所述增强材料为颗粒状，所述 增强材料的粒径D50为0. 1-100 μ m ; 所述增强材料均匀分散于锆基合金内部。4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的金属陶瓷复合体，其特征在于，所述增强材料 的热膨胀系数为3-10 X 10 6K、5. 根据权利要求4所述的金属陶瓷复合体，其特征在于，所述锆基合金的热膨胀系数 为 9-15X10 6Κ ^6. 根据权利要求1_3、5中任意一项所述的金属陶瓷复合体，其特征在于，所述锆基合 金为锆基非晶合金。7. 根据权利要求5所述的金属陶瓷复合体，其特征在于，所述陶瓷基体的热膨胀系数 为 7-10X10 6Κ ^8. 根据权利要求1_3、5、7中任意一项所述的金属陶瓷复合体，其特征在于，所述陶瓷 基体为氧化锆陶瓷。9. 根据权利要求1所述的金属陶瓷复合体，其特征在于，所述凹槽深度大于0. 1mm。10. -种金属陶瓷复合体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 51、 将增强材料添加至熔融状态下的锆基合金中，并在保护气氛下混合均匀，得到金属 熔液；以所需得到的金属件的总体积为基准，所述增强材料的添加量小于30% ;所述增强 材料选自 W、Mo、Ni、Cr、不锈钢、WC、TiC、SiC、ZrC、Zr02、BN、Si3N 4、TiN、A1203中的一种或多 种； 52、 提供陶瓷基体，所述陶瓷基体表面具有凹槽；将所述金属熔液注入所述凹槽内；冷 却后得到金属陶瓷复合体。11. 根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述增强材料的添 加量为5 %以上至小于30 %。12. 根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述增强颗 粒的粒径D50为0· 1-100 μ m。13. 根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述增强材 料的热膨胀系数为3-10 X 10 6K、14. 根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述锆基合金的热 膨胀系数为9-15X10 V1。15. 根据权利要求10、11、14中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中， 所述锆基合金为锆基非晶合金。16. 根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷基体的热膨胀系数为 7-10X10 6K17. 根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷基体为氧化锆陶瓷。18. 根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述混合在 900-1100°C进行；所述保护气氛为真空或惰性气氛。19. 根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，先通过预成型得到 表面具有凹槽的陶瓷胚体，然后将陶瓷坯体烧结得到所述陶瓷基体； 或者通过激光雕刻在陶瓷表面形成凹槽，得到所述陶瓷基体。20. 根据权利要求10或19所述的制备方法，其特征在于，所述凹槽深度大于0. 1mm。21. 根据权利要求10、11、14、16-19中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步 骤S2中，将所述金属熔液注入所述凹槽内之前，还包括将所述陶瓷基体预热至500-600°C。22. 根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述冷却的方法 为：温度大于700°C时冷却速度大于100°C /min ;温度在400-700°C时冷却速度大于50°C / min〇23. 根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2之后还包括磨抛及 喷砂处理。

　　【专利摘要】为克服现有的金属陶瓷复合体中，金属件硬度低，并且与陶瓷基体结合力弱，外观性能差的问题，本发明提供了一种金属陶瓷复合体，包括陶瓷基体和金属件；所述陶瓷基体表面具有凹槽，所述金属件填充于所述凹槽内；所述金属件包括锆基合金和位于所述锆基合金内的增强材料，所述增强材料选自W、Mo、Ni、Cr、不锈钢、WC、TiC、SiC、ZrC、ZrO2、BN、Si3N4、TiN、Al2O3中的一种或多种；所述金属件表面在LAB色度系下的亮度L值为36.92-44.07。同时，本发明还公开了上述金属陶瓷复合体的制备方法。本发明提供的金属陶瓷复合体中，金属件表面硬度高，并且与陶瓷基体结合力强，外观性能好。

　　【IPC分类】B22D19/00, C22C16/00

　　【公开号】CN105522137

　　【申请号】CN201410579014

　　【发明人】宫清, 林信平, 林勇钊, 张法亮, 吴波

　　【申请人】比亚迪股份有限公司

　　【公开日】2016年4月27日

　　【申请日】2014年10月24日

　　【公告号】WO2016062163A1