[發明專利]一種金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法

有效

• 申請號: 201310054626.6
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103203448A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 鄧金剛;陳靜波;鄧宏論;趙楠
• 主分類號: B22D23/04
• 分類號: B22D23/04
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 陳翠蘭

1.一種金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法，其特征在于，該方法包括下述步驟：

1）根據金屬基陶瓷復合材料零件設計要求，利用傳統的金屬基陶瓷復合材料的浸滲制備方法進行材料試樣制備；

2）對材料試樣進行性能檢測，如果不滿足金屬基陶瓷復合材料零件材料性能要求，則重新進行試樣制備；如果滿足金屬基陶瓷復合材料零件材料性能要求，則進行鑄造模具和浸滲模制造；

3）根據金屬基陶瓷復合材料零件形狀和后期加工要求設計、制造鑄造模具；

4）將填料加入到鑄造模具中，并進行預置、鑲嵌，然后進行鑄型，制成陶瓷零件蠟坯，脫去鑄造模；

5）對陶瓷零件蠟坯采取輔料填埋、脫蠟、高溫燒結，制成陶瓷零件預制體；

6）對陶瓷零件預制體進行尺寸檢測，如果合格，則進行下一工序；如果不合格，則對鑄造模具進行修配、打磨、校正、檢測，重復步驟4）-6）；

7）按照金屬基陶瓷復合材料零件形狀和后期加工要求設計、制造浸滲模，浸滲模分為主件浸滲模具和配件預置體、鑲嵌體和工藝芯；

8）把陶瓷零件預制體按照一定間隙和浸滲模進行裝配，并植入工藝芯、預置體和鑲嵌體，得到裝配體；

9）將裝配體放入浸滲爐中，按照傳統浸滲法進行金屬浸滲，完成后脫去浸滲模具，得到金屬基陶瓷復合材料零件精鑄坯；

10）對金屬基陶瓷復合材料零件精鑄坯按照傳統金屬加工工藝進行粗加工、熱處理、半精加工、表面處理、精加工和超精加工，即得金屬基陶瓷復合材料零件成品。

2.根據權利要求1所述的金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法，其特征在于，所述步驟4）中填料為陶瓷粉和成型劑石蠟按照一定的比例混合而成。

3.根據權利要求1所述的金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法，其特征在于，所述步驟4）中對鑄造模具進行預置、鑲嵌，是在預置體、鑲嵌體材質的熔點高于陶瓷零件蠟坯的高溫燒結溫度的條件下，在填料加入到鑄造模具中后，根據零件設計和加工要求在陶瓷零件蠟坯上相應位置設置預置體、鑲嵌鑲嵌體。

4.根據權利要求1所述的金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法，其特征在于，所述步驟7）中浸滲模配件預置體、鑲嵌體的制作，是在預置體、鑲嵌體材質的熔點低于陶瓷零件蠟坯的高溫燒結溫度的條件下，把其作為浸滲模的配件進行制作。

5.根據權利要求3或4所述的金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法，其特征在于，所述鑲嵌體的材質根據零件設計要求確定，形狀大小根據零件設計和加工要求確定；所述預置體與金屬基陶瓷復合材料零件中的孔腔結構形狀相同，預置體體積小于金屬基陶瓷復合材料零件孔腔體積，預置體的材質根據零件設計要求確定。

6.根據權利要求1所述的金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法，其特征在于，所述工藝芯的材質和形狀大小根據零件的后期加工要求確定。

7.根據權利要求1所述的金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法，其特征在于，所述步驟5）中輔料填埋，輔料為三氧化二鋁或者金剛石粉。

8.根據權利要求1所述的金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法，其特征在于，所述脫蠟分為低溫熔蠟和高溫脫蠟過程，低溫熔蠟溫度為80～150℃，高溫脫蠟溫度為500～600℃。

9.根據權利要求1所述的金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法，其特征在于，所述高溫燒結溫度低于陶瓷的瓷化溫度50～150℃，陶瓷的瓷化溫度在1200～2000℃。

10.根據權利要求1所述的金屬基陶瓷復合材料零件的制造方法，其特征在于，所述陶瓷零件預制體按照一定間隙放入浸滲模，所述間隙為用于覆蓋金屬基陶瓷復合材料零件加工面而填充浸滲金屬的間隙。