[发明专利]一种金属基陶瓷复合材料零件的制造方法

权利要求书

1.一种金属基陶瓷复合材料零件的制造方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

1）根据金属基陶瓷复合材料零件设计要求，利用传统的金属基陶瓷复合材料的浸渗制备方法进行材料试样制备；

2）对材料试样进行性能检测，如果不满足金属基陶瓷复合材料零件材料性能要求，则重新进行试样制备；如果满足金属基陶瓷复合材料零件材料性能要求，则进行铸造模具和浸渗模制造；

3）根据金属基陶瓷复合材料零件形状和后期加工要求设计、制造铸造模具；

4）将填料加入到铸造模具中，并进行预置、镶嵌，然后进行铸型，制成陶瓷零件蜡坯，脱去铸造模；

5）对陶瓷零件蜡坯采取辅料填埋、脱蜡、高温烧结，制成陶瓷零件预制体；

6）对陶瓷零件预制体进行尺寸检测，如果合格，则进行下一工序；如果不合格，则对铸造模具进行修配、打磨、校正、检测，重复步骤4）-6）；

7）按照金属基陶瓷复合材料零件形状和后期加工要求设计、制造浸渗模，浸渗模分为主件浸渗模具和配件预置体、镶嵌体和工艺芯；

8）把陶瓷零件预制体按照一定间隙和浸渗模进行装配，并植入工艺芯、预置体和镶嵌体，得到装配体；

9）将装配体放入浸渗炉中，按照传统浸渗法进行金属浸渗，完成后脱去浸渗模具，得到金属基陶瓷复合材料零件精铸坯；

10）对金属基陶瓷复合材料零件精铸坯按照传统金属加工工艺进行粗加工、热处理、半精加工、表面处理、精加工和超精加工，即得金属基陶瓷复合材料零件成品。

2.根据权利要求1所述的金属基陶瓷复合材料零件的制造方法，其特征在于，所述步骤4）中填料为陶瓷粉和成型剂石蜡按照一定的比例混合而成。

3.根据权利要求1所述的金属基陶瓷复合材料零件的制造方法，其特征在于，所述步骤4）中对铸造模具进行预置、镶嵌，是在预置体、镶嵌体材质的熔点高于陶瓷零件蜡坯的高温烧结温度的条件下，在填料加入到铸造模具中后，根据零件设计和加工要求在陶瓷零件蜡坯上相应位置设置预置体、镶嵌镶嵌体。

4.根据权利要求1所述的金属基陶瓷复合材料零件的制造方法，其特征在于，所述步骤7）中浸渗模配件预置体、镶嵌体的制作，是在预置体、镶嵌体材质的熔点低于陶瓷零件蜡坯的高温烧结温度的条件下，把其作为浸渗模的配件进行制作。

5.根据权利要求3或4所述的金属基陶瓷复合材料零件的制造方法，其特征在于，所述镶嵌体的材质根据零件设计要求确定，形状大小根据零件设计和加工要求确定；所述预置体与金属基陶瓷复合材料零件中的孔腔结构形状相同，预置体体积小于金属基陶瓷复合材料零件孔腔体积，预置体的材质根据零件设计要求确定。

6.根据权利要求1所述的金属基陶瓷复合材料零件的制造方法，其特征在于，所述工艺芯的材质和形状大小根据零件的后期加工要求确定。

7.根据权利要求1所述的金属基陶瓷复合材料零件的制造方法，其特征在于，所述步骤5）中辅料填埋，辅料为三氧化二铝或者金刚石粉。

8.根据权利要求1所述的金属基陶瓷复合材料零件的制造方法，其特征在于，所述脱蜡分为低温熔蜡和高温脱蜡过程，低温熔蜡温度为80～150℃，高温脱蜡温度为500～600℃。

9.根据权利要求1所述的金属基陶瓷复合材料零件的制造方法，其特征在于，所述高温烧结温度低于陶瓷的瓷化温度50～150℃，陶瓷的瓷化温度在1200～2000℃。

10.根据权利要求1所述的金属基陶瓷复合材料零件的制造方法，其特征在于，所述陶瓷零件预制体按照一定间隙放入浸渗模，所述间隙为用于覆盖金属基陶瓷复合材料零件加工面而填充浸渗金属的间隙。