本文基于液态模锻时，高温液态金属对模具材料的热影响，导致模具寿命降低，制约着液态模锻技术的进一步发展，提出用陶瓷材料对金属材料进行表面改性来提高模具材料的性能。通过陶瓷粉末注射成形技术在凸模冲头表面形成一定厚度的陶瓷层，使陶瓷和金属产生机械连接，从而让模具具备高硬度、耐磨和耐高温的性能特点，以促进液态模锻技术的发展。通过对注射成型制备5CrMnMo基氧化锆涂层工艺的研究，利用致密度测定、线性收缩率测量、DSC和TGA分析、维氏硬度仪、SEM、红外测温仪、摩擦磨损试验机、高温炉等分析手段和方法，得出一些结论。对氧化锆注射成型工艺整个过程的探索，表明ZrO2注射成形的粉末装载量为50%-55%，通过氧化锆粉末的表面改性可以提高其粉末装载量，成功将粉末装载量提高至55%，有利于后续的烧结，减小氧化锆的收缩性。通过对挤压造粒过程的不断摸索，显示喂料成分的加入顺序、混炼温度、混炼时间以及挤压次数都会对造粒效果产生不同程度的影响，得出最佳的混炼工艺为：首先在混炼炉中加入氧化锆原始粉末升温至175℃，之后加入聚丙烯，稍微搅拌均匀后保温20min；然后降温至150℃，加入硬脂酸，稍微搅拌，保温10min；再加入石蜡，与混炼炉中其中一半的粉末进行搅拌混炼，得到粘度很低的混炼泥，再和剩余粉末逐渐搅拌混合，直至均匀；最后降温至130℃充分保温，使其混合均匀；之后再挤压造粒5次即可。由此制备出具备良好均匀性的氧化锆喂料。通过对注射成型工艺参数的探索，得出最佳注射成型工艺参数：注射段温度185℃、熔胶段温度190℃、注射速度为系统最大速度75%、注射时间6.5秒、保压时间10s、模具温度40℃；并且分析了注射成型各种缺陷产生的机理。脱脂和烧结工艺的探究揭示了粘结剂各组元的热分解温度和区间有很大的不同，其中石蜡的剧烈分解温区为220-320℃，聚丙烯的剧烈分解温区为320-380℃，而少量的硬脂酸在165℃左右的时候就已经开始缓慢地分解。烧结温度升高，氧化锆陶瓷层的密度、致密度以及线性收缩率都会增加，晶粒会变大，而孔隙率会降低；烧结温度越高，氧化锆表面越光滑。1200℃烧结后氧化锆的密度、致密度、孔隙率以及线性收缩率分别为5.49g/cm3、90.16%、9.84%、10.83%，而1300℃烧结后氧化锆的密度、致密度、孔隙率以及线性收缩率分别为5.68g/cm3、93.11%、6.89%、13.73%。用维氏硬度来表征氧化锆陶瓷和模具基体的硬度，表明氧化锆的硬度明显优于5CrMnMo；在隔热性实验中，氧化锆的隔热效果很不错，在450℃和700℃的时候隔热效果在100℃左右，可以很好地降低模具钢在工作时的温度；在摩擦磨损实验中，在不同压力载荷下，氧化锆的耐磨性明显优于模具钢，摩擦系数也比较小，而且磨损面的微观组织也比模具钢要光滑；在热循环实验中，氧化锆陶瓷层的抗热震次数平均为45次，说明涂层具备了较好的抗热震性和结合性，因为实验所设计的条件要比实际工作时苛刻得多，所以抗热震性在实际液态模锻时会更好，模具的使用寿命也得到了相应的保证。