[发明专利]用于定向凝固工艺中的铸造模具及其制造方法

权利要求书

1.一种用于定向凝固工艺的模具(10)，所述模具(10)包括：

包括用于在所述定向凝固工艺期间接触熔融金属的最内层(14)和与模具主体(20)接触的剥离层(18)的梯度表面涂层结构(12)，其中，所述剥离层(18)构造成在铸造金属定向凝固后破裂。

2.根据权利要求1所述的模具(10)，其特征在于，所述模具(10)进一步包括在所述最内层(14)和所述剥离层(18)中间的烧结层(16)。

3.根据权利要求1所述的模具(10)，其特征在于，所述剥离层(18)的厚度为1微米至100微米，具有10％至40％的孔隙率。

4.根据权利要求1所述的模具(10)，其特征在于，所述剥离层(18)的厚度为10微米至500微米，具有30％至60％的孔隙率。

5.根据权利要求2所述的模具(10)，其特征在于，所述最内层(14)具有5微米至500微米的厚度，所述剥离层(18)具有1微米至500微米的厚度，且所述烧结层(16)具有0微米至200微米的厚度。

6.根据权利要求1所述的模具(10)，其特征在于，所述最内层(14)构造成以便在发生收缩时保持与所述熔融金属接触。

7.根据权利要求1所述的模具(10)，其特征在于，所述最内层(14)和剥离层(18)包括粘合剂和耐熔金属或金属氧化物。

8.一种定向凝固铸造工艺，包括：

在模具(10，56)中浇铸熔融金属，其中，所述模具包括形成于模具主体(20)上的梯度表面涂层结构(12)，所述梯度表面涂层结构(12)包括用于接触所述熔融金属的最内层(14)与剥离层(18)；

将所述模具(10，56)降到包括液体冷却剂的液体冷却槽(60)中，所述液体冷却剂被加热到在所述熔融材料的熔点以下且在所述液体冷却剂的熔点以上的温度；以及

将热从所述模具(10，56)传递到所述液体冷却槽(60)，且在所述熔融金属被降到所述液体冷却槽(60)中时，使所述熔融金属定向地凝固；其中，在所述熔融金属冷却时，所述剥离层(18)破裂，以使所述最内层(14)与所述模具主体(20)分开。

9.根据权利要求8所述的定向凝固工艺，其特征在于，所述剥离层(18)的厚度为1微米至100微米，具有10％至40％的孔隙率。

10.根据权利要求8所述的定向凝固工艺，其特征在于，所述定向凝固工艺进一步包括在所述最内层(14)和所述剥离层(18)中间形成烧结层(16)，其中，所述烧结层(16)是在所述凝固工艺期间烧结的。