【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种浇铸模具及其制造方法、用途，还涉及一种金属铸锭的制备方法。
技术介绍
1、dy、tb靶材是真空镀膜制备高性能晶界扩散磁体的关键材料，现有dy、tb靶材通常采用真空感应熔炼浇铸法制备，浇铸模具通常采用铸铁、碳钢、合金钢等铁质模具。在冷却的过程中，靠近浇铸模具壁的金属熔液会迅速冷却，这样导致金属熔液的流动性差，补缩能力不足，在金属铸锭上面会出现缩孔。
2、cn112725675b公开了一种镝/铽靶的制造方法，将含镝/铽的合金配料或纯镝/铽形成的金属熔液在真空或惰性气体保护下浇铸至带水冷的石墨模具中，形成铸坯；将铸坯保温，然后冷却，得到具有一定晶粒组织结构的铸坯；将铸坯进行变形加工。该方法采用带水冷的石墨模具作为浇铸模具，这样会加速靠近浇铸模具壁的金属溶液的冷却速度。
3、cn116121714a公开了一种压铸模具的低表面能抗腐蚀高熵复合涂层，包括由结合层、梯度层、增硬层、耐磨层、抗铝液腐蚀层、低表面能疏铝液层构成梯度结构。该模具为压铸模具，其抗腐蚀性能较好，但保温效果较弱。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种浇铸模具，该浇铸模具的复合涂层与模具本体之间的结合力强，能够减少铸锭在凝固过程中产生的缩孔。进一步地，该浇铸模具的复合涂层受热后不易脱落或产生裂纹。本专利技术的另一个目的在于提供上述浇铸模具的制备方法。该制备方法能够提高涂层的致密度以及与模具本体之间的结合力。本专利技术的再一个目的在于提供一种浇铸模具的用途。本专利
2、一方面，本专利技术提供了一种浇铸模具包括模具本体、底层、梯度层和顶层，所述梯度层位于所述底层和顶层之间，所述底层覆盖所述模具本体的外壁；
3、所述底层含有如下所示的元素组成之一：
4、(a)ni和al；
5、(b)ni、co、cr、al和y；
6、(c)co、cr、al和y；
7、所述顶层含有氧化物，所述氧化物选自(i)～(ii)之一：
8、(i)y2o3和zro2的复合氧化物；
9、(ii)re2zr2o7；其中，re选自la、gd、dy中的一种或多种；
10、所述梯度层包括依次相贴合的第一梯度层、第二梯度层、第三梯度层、第四梯度层和第五梯度层，所述第一梯度层靠近所述底层，所述第五梯度层靠近所述顶层；
11、所述梯度层含有底层的化学成分和顶层的化学成分，且由第一梯度层至第五梯度层顶层的化学成分的含量逐渐增加。
12、根据本专利技术的浇铸模具，优选地，第一梯度层中，底层的化学成分占80～95at％；第二梯度层中，底层的化学成分占60～80at％；第三梯度层中，底层的化学成分占40～60at％；第四梯度层中，底层的化学成分占20～40at％；第五梯度层中，底层的化学成分占3～20at％。
13、根据本专利技术的浇铸模具，优选地，y2o3和zro2的复合氧化物为y2o3和zro2形成的固溶体，y2o3和zro2的摩尔比为(0.05～0.12):0.92。
14、根据本专利技术的浇铸模具，优选地，元素组成(a)中，基于元素组成(a)中各元素的总质量，al含量为0.5～10wt％、ni含量为85～99.5wt％；
15、元素组成(b)中，基于元素组成(b)中各元素的总质量，cr含量为10～25wt％、al含量为5～20wt％、y含量为0.1～2wt％、co含量为15～30wt％、ni含量为35～60wt％；
16、元素组成(c)中，基于元素组成(c)中各元素的总质量，cr含量为20～40wt％、al含量为1～10wt％、y含量为0.1～2wt％、co含量为55～75wt％。
17、根据本专利技术的浇铸模具，优选地，基于元素组成(a)中各元素的总质量，元素组成(a)中还含有0.05～0.8wt％的si。
18、根据本专利技术的浇铸模具，优选地，所述模具本体的材质选自碳钢、铸铁、合金钢中的一种。
19、根据本专利技术的浇铸模具，优选地，底层的厚度为80～170μm，梯度层的厚度为750～1150μm，顶层的厚度为130～200μm。
20、另一方面，本专利技术提供了上述浇铸模具的制备方法，包括如下步骤：
21、(1)将合金原料采用等离子喷涂工艺在模具本体的外壁形成底层；
22、(2)将合金原料和氧化物原料采用等离子喷涂工艺在底层上形成依次形成第一至第五梯度层；
23、(3)将氧化物原料采用等离子喷涂工艺在第五梯度层上形成顶层。
24、再一方面，本专利技术提供了上述浇铸模具在制备金属铸锭中的用途。
25、又一方面，本专利技术提供了一种金属铸锭的制备方法，包括如下步骤：将金属熔体浇铸至上述浇铸模具中。
26、本专利技术的浇铸模具的复合涂层与模具本体之间的结合力强，能够减少铸锭在凝固过程中产生的缩孔。进一步地，该浇铸模具的复合涂层受热后不易脱落或产生裂纹。本专利技术的制备方法能够提高涂层的致密度以及与模具本体之间的结合力。
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1.一种浇铸模具，其特征在于，所述浇铸模具包括模具本体、底层、梯度层和顶层，所述梯度层位于所述底层和顶层之间，所述底层覆盖所述模具本体的外壁；
2.根据权利要求1所述的浇铸模具，其特征在于，第一梯度层中，底层的化学成分占80～95at％；第二梯度层中，底层的化学成分占60～80at％；第三梯度层中，底层的化学成分占40～60at％；第四梯度层中，底层的化学成分占20～40at％；第五梯度层中，底层的化学成分占3～20at％。
3.根据权利要求1所述的浇铸模具，其特征在于，Y2O3和ZrO2的复合氧化物为Y2O3和ZrO2形成的固溶体，Y2O3和ZrO2的摩尔比为(0.05～0.12):0.92。
4.根据权利要求1所述的浇铸模具，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的浇铸模具，其特征在于，基于元素组成(a)中各元素的总质量，元素组成(a)中还含有0.05～0.8wt％的Si。
6.根据权利要求1所述的浇铸模具，其特征在于，所述模具本体的材质选自碳钢、铸铁、合金钢中的一种。
7.根据权利要求1所述的浇铸模具，其
8.根据权利要求1～7任一项所述的浇铸模具的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求1～7任一项所述的浇铸模具在制备金属铸锭中的用途。
10.一种金属铸锭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将金属熔体浇铸至权利要求1～7任一项所述的浇铸模具中。
...【技术特征摘要】
1.一种浇铸模具，其特征在于，所述浇铸模具包括模具本体、底层、梯度层和顶层，所述梯度层位于所述底层和顶层之间，所述底层覆盖所述模具本体的外壁；
2.根据权利要求1所述的浇铸模具，其特征在于，第一梯度层中，底层的化学成分占80～95at％；第二梯度层中，底层的化学成分占60～80at％；第三梯度层中，底层的化学成分占40～60at％；第四梯度层中，底层的化学成分占20～40at％；第五梯度层中，底层的化学成分占3～20at％。
3.根据权利要求1所述的浇铸模具，其特征在于，y2o3和zro2的复合氧化物为y2o3和zro2形成的固溶体，y2o3和zro2的摩尔比为(0.05～0.12):0.92。
4.根据权利要求1所述的浇铸模具，其特征在于：
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【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，鲁飞，张帅，刘树峰，李飞，尹高天，赵娜娜，岳俊宇，孙晓华，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：
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