本发明属于金属模具加工技术领域，具体涉及一种耐高温抗氧化金属模具的制备方法。
背景技术：
目前，许多的电子产品、汽车等的零件都是通过模具生产出来的，模具作为机械加工领域的重要元素，由于其在生产加工成本方面的优势，已经日益成为产品、零件加工生产的首选。模具，简单地说，就是用来成型产品或零件的工具。根据成型产品的不同，将模具分为金属模具和非金属模具，金属模具一般都是通过铸造而成的，然后对铸造好的金属模具进行表面处理来达到其性能的要求。由于模具成型面与被成型原料之间的各种物理及化学特性的应诉，通常模具成型面与被成型原料之间的接触面会出现很多问题，如成型材料在高温情况下容易黏在模具的成型面上等，因此对模具表面的处理显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐高温抗氧化金属模具的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种耐高温抗氧化金属模具的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下成分重量配比熔炼：碳3.2-4.5%、硅0.2-0.5%、钼1.2-1.6%、锰0.3-0.5%、铬1.4-1.6%、钒0.85-0.95%、锡0.25-0.45%、镍1.4-1.8%、镧0.2-0.6%，其余为铁和不可避免的杂质；
（2）将上述熔炼所得混合熔液在温度为740-840℃的条件下送入模具进行浇注，浇筑完成后所得金属模具坯体用真空淬火油淬火；
（3）将上述淬火后的金属模具坯体在650-680℃回火处理，然后保温4-6小时，冷却到280-320℃后出炉；
（4）对上述所得金属模具坯体表面精磨，使其表面平整光滑；
（5）将模具浸入质量浓度为8-12%的硫酸溶液中，浸泡4-6小时后，取出，用远红外线照射25-35分钟，远红外线温度为75-85℃，波长为10-15μm；
（6）按重量计，将纳米氮化钛18-22份、碳纳米管1-6份在质量浓度为20-30%的乙醇溶液中超声分散40-60分钟，然后加入0.8-1.2份的聚乙烯醇，在温度为60-80℃的条件下搅拌30-40分钟，得到复合浆料；
（7）在热喷枪中注入复合浆料，在模具坯体表面均匀喷涂，使其表面形成40-80μm厚的膜层。
作为对上述方案的进一步改进，所述熔炼温度为1460-1550℃。
作为对上述方案的进一步改进，不可避免的杂质包括磷和硫，其中磷的质量含量不高于0.06%，硫的质量含量不高于0.08%。
作为对上述方案的进一步改进，所述真空淬火油为thif-517真空淬火油。
作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（6）中的搅拌速度为8000-9000转/h。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中金属模具通过淬火、回火等特定条件处理，使其硬度达到450hrc左右，可广泛应用于汽车零件的铸造，再通过硫酸溶液处理、远红外线照射后喷涂复合膜层，增强其表面强度，同时增加其耐高温热蚀能力，能够有效延长模具的使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种耐高温抗氧化金属模具的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下成分重量配比熔炼：碳3.8%、硅0.4%、钼1.4%、锰0.4%、铬1.5%、钒0.9%、锡0.35%、镍1.6%、镧0.4%，其余为铁和不可避免的杂质；
（2）将上述熔炼所得混合熔液在温度为790℃的条件下送入模具进行浇注，浇筑完成后所得金属模具坯体用真空淬火油淬火；
（3）将上述淬火后的金属模具坯体在660℃回火处理，然后保温5小时，冷却到300℃后出炉；
（4）对上述所得金属模具坯体表面精磨，使其表面平整光滑；
（5）将模具浸入质量浓度为10%的硫酸溶液中，浸泡5小时后，取出，用远红外线照射30分钟，远红外线温度为80℃，波长为12μm；
（6）按重量计，将纳米氮化钛20份、碳纳米管4份在质量浓度为25%的乙醇溶液中超声分散50分钟，然后加入1份的聚乙烯醇，在温度为70℃的条件下搅拌35分钟，搅拌速度为8500转/h，得到复合浆料；
（7）在热喷枪中注入复合浆料，在模具坯体表面均匀喷涂，使其表面形成80μm厚的膜层。
其中，所述熔炼温度为1490℃；不可避免的杂质包括磷和硫，其中磷的质量含量不高于0.06%，硫的质量含量不高于0.08%；所述真空淬火油为thif-517真空淬火油。
根据gb/t231.1-2009来测定模具的布氏硬度为452hrc，抗拉强度为837mpa，在温度为630-650℃高温铁合金溶液冲击10万次以上未出现膜层剥落的现象。
实施例2
一种耐高温抗氧化金属模具的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下成分重量配比熔炼：碳3.2%、硅0.5%、钼1.2%、锰0.5%、铬1.6%、钒0.85%、锡0.45%、镍1.8%、镧0.2%，其余为铁和不可避免的杂质；
（2）将上述熔炼所得混合熔液在温度为840℃的条件下送入模具进行浇注，浇筑完成后所得金属模具坯体用真空淬火油淬火；
（3）将上述淬火后的金属模具坯体在650℃回火处理，然后保温6小时，冷却到320℃后出炉；
（4）对上述所得金属模具坯体表面精磨，使其表面平整光滑；
（5）将模具浸入质量浓度为12%的硫酸溶液中，浸泡4小时后，取出，用远红外线照射35分钟，远红外线温度为85℃，波长为10μm；
（6）按重量计，将纳米氮化钛22份、碳纳米管1份在质量浓度为20%的乙醇溶液中超声分散60分钟，然后加入0.8份的聚乙烯醇，在温度为80℃的条件下搅拌30分钟，搅拌速度为9000转/h，得到复合浆料；
（7）在热喷枪中注入复合浆料，在模具坯体表面均匀喷涂，使其表面形成40μm厚的膜层。
其中，所述熔炼温度为1460℃；不可避免的杂质包括磷和硫，其中磷的质量含量不高于0.06%，硫的质量含量不高于0.08%；所述真空淬火油为thif-517真空淬火油。
根据gb/t231.1-2009来测定模具的布氏硬度为447hrc，抗拉强度为832mpa，在温度为630-650℃高温铁合金溶液冲击10万次以上未出现膜层剥落的现象。
实施例3
一种耐高温抗氧化金属模具的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下成分重量配比熔炼：碳4.5%、硅0.2%、钼1.6%、锰0.3%、铬1.4%、钒0.95%、锡0.25%、镍1.4%、镧0.6%，其余为铁和不可避免的杂质；
（2）将上述熔炼所得混合熔液在温度为740℃的条件下送入模具进行浇注，浇筑完成后所得金属模具坯体用真空淬火油淬火；
（3）将上述淬火后的金属模具坯体在680℃回火处理，然后保温4小时，冷却到280℃后出炉；
（4）对上述所得金属模具坯体表面精磨，使其表面平整光滑；
（5）将模具浸入质量浓度为8%的硫酸溶液中，浸泡6小时后，取出，用远红外线照射25分钟，远红外线温度为75℃，波长为15μm；
（6）按重量计，将纳米氮化钛18份、碳纳米管6份在质量浓度为30%的乙醇溶液中超声分散40分钟，然后加入1.2份的聚乙烯醇，在温度为60℃的条件下搅拌40分钟，搅拌速度为8000转/h，得到复合浆料；
（7）在热喷枪中注入复合浆料，在模具坯体表面均匀喷涂，使其表面形成60μm厚的膜层。
其中，所述熔炼温度为1550℃；不可避免的杂质包括磷和硫，其中磷的质量含量不高于0.06%，硫的质量含量不高于0.08%；所述真空淬火油为thif-517真空淬火油。
根据gb/t231.1-2009来测定模具的布氏硬度为445hrc，抗拉强度为829mpa，在温度为630-650℃高温铁合金溶液冲击10万次以上未出现膜层剥落的现象。