專利名稱：一種稀土微合金鑄鐵玻璃模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種玻璃模具，具體涉及一種稀土微合金鑄鐵玻璃模具。
背景技術(shù)：
模具在玻璃制品成型過程中既限制制品的形狀，又是玻璃料熱的交換介質(zhì)，它與高溫的玻璃料直接接觸。因此，材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響模具的壽命和制品的質(zhì)量。模具的制造材料，必須具備下列條件
(1)材質(zhì)致密，易于加工，能獲得優(yōu)良的表面粗糙度
(2)化學(xué)穩(wěn)定性好
(3)應(yīng)具有良好的耐熱性和熱穩(wěn)定性
(4)應(yīng)有良好的導(dǎo)熱性和高得比熱容
(5)熱膨脹系數(shù)小，抗熱裂性好
(6)應(yīng)具有較高的粘合溫度
(7)耐磨性好
(8)按單位玻璃核算，材料的價格要低廉?，F(xiàn)在制造模具的材料主要是金屬，有時也用非金屬材料，如木材等。金屬材料的種類很多，其中以鑄鐵為主，其次是耐熱鋼。因鑄鐵具有良好的鑄造性能、良好的加工性，而且成本低廉，國內(nèi)外普遍采用鑄鐵作為玻璃模具材料。為提高模具壽命，采用新型鑄鐵替代 HT200鑄鐵已成為趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明目的是提供一種性能優(yōu)良，使用壽命長的一種稀土微合金化鑄鐵玻璃模具及其制造方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明的一種稀土微合金鑄鐵玻璃模具，包含如下質(zhì)量百分比成分
Re 0.028^0. 042%
Si 1. 2 3. 2%
Mn 0. 6 1. 8%
C 3. 2 3. 9%
P 0. 04 0. 05%
S 0. ΟΓΟ. 03%
Mg 0. 02^0. 038%
Cr 0. 2 0. 5%
V 0. ΟΓΟ. 05%
其余為1 和正常雜質(zhì)。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述Re的質(zhì)量百分比為0. 03、. 038%。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述Gr的質(zhì)量百分比為0. 4%。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述模具的硬度為21(T250HBS。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述模具的導(dǎo)熱系數(shù)為36飛2W - (m-K廣1。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述模具的熱膨脹系數(shù)為12 X 10-6/K。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點
(1 )Re微合金化鑄鐵，其顯微組織、抗氧化、抗生長以及熱疲勞抗力等綜合性能，均得到顯著的改善和提高，且斷面敏感性?。?br> (2)通過工業(yè)性試驗，Re微合金化鑄鐵與常用CrMoCu材料模具相比較，使用壽命提高 4倍；
(3)該新型模具材料，具有抗氧化、耐磨損、易修復(fù)、使用壽命長等特點，并可完全替代進口模具，且成本低，生產(chǎn)工藝簡便。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。實施例一
成分組分:ReO. 028%, Sil. 2%, MnO. 6%, C3. 2%, P0. 04%, SO. 01%, MgO. 02%, CrO. 2%, V0. 01%，其余為！^和正常雜質(zhì)；
工藝過程沖天爐中熔煉，中間合金與變質(zhì)劑分別加入爐內(nèi)和鐵水包內(nèi)。批料生鐵42%，回爐鐵40%，廢鋼18%。模具與試樣用同包澆注，用冷鐵芯成形。鐵水澆注溫度為 132(Ti;34(rC。熱處理，加熱溫度為76(T780°C，保溫8H，實效退火處理。加熱速度為120°C / h,冷卻速度為50°C /h,降至250°C時空冷；
模具性能硬度為210HBS,導(dǎo)熱系數(shù)為36 62W · (m · K ) ―1，熱膨脹系數(shù)為12X 10_6/K， 抗熱疲勞性能40次。實施例二
成分組分:ReO. 042%, Si3. 2%, Mnl. 8%, C3. 9%, P0. 05%, SO. 03%, MgO. 038%, CrO. 5%, V0. 05%，其余為！^和正常雜質(zhì)；
工藝過程沖天爐中熔煉，中間合金與變質(zhì)劑分別加入爐內(nèi)和鐵水包內(nèi)。批料生鐵42%，回爐鐵40%，廢鋼18%。模具與試樣用同包澆注，用冷鐵芯成形。鐵水澆注溫度為 132(Ti;34(rC。熱處理，加熱溫度為76(T780°C，保溫8H，實效退火處理。加熱速度為120°C / h,冷卻速度為50°C /h,降至250°C時空冷；
模具性能硬度為220HBS,導(dǎo)熱系數(shù)為36 62W · (m · K ) ―1，熱膨脹系數(shù)為12X 10_6/K， 抗熱疲勞性能60次。實施例三
成分組分Re0. 03%, Sil. 2%, MnO. 6%, C3. 2%, P0. 04%, SO. 01%, MgO. 03%, CrO. 4%, V0. 02%,
其余為Fe和正常雜質(zhì)；
工藝過程沖天爐中熔煉，中間合金與變質(zhì)劑分別加入爐內(nèi)和鐵水包內(nèi)。批料生鐵42%，回爐鐵40%，廢鋼18%。模具與試樣用同包澆注，用冷鐵芯成形。鐵水澆注溫度為 132(Ti;34(rC。熱處理，加熱溫度為76(T780°C，保溫8H，實效退火處理。加熱速度為120°C /h,冷卻速度為50°C /h,降至250°C時空冷；
模具性能硬度為250HBS,導(dǎo)熱系數(shù)為36 62W · (m · K ) ―1，熱膨脹系數(shù)為12X 10_6/K， 抗熱疲勞性能90次。合金元素對模具基體的影響
(1)鉻的影響鉻能提高抗拉強度、伸長率，屈服強度和硬度，這是因為鉻是中強碳化物元素，僅一小部分溶于鐵的固溶體中，大部分則溶入滲碳體，形成置換式滲碳體(FeCr) 3C， 且鉻能稍細(xì)化石墨，阻止鐵素體析出，增加珠光體數(shù)量。鉻還可以提高鑄鐵體積的穩(wěn)定性， 可阻礙高溫下鑄鐵體積的長大。同時鉻能改善鑄鐵的抗氧化性，可阻礙氧侵入鑄件內(nèi)部。試驗表明加入0. 4%鉻為好；
(2)釩的影響釩是強烈形成碳化物的元素，碳與釩有很強的親合力，并能形成幾種穩(wěn)定的碳化物。釩能細(xì)化石墨，促進珠光體的形成，但比鉻弱。釩的加入使力學(xué)性能提高，但釩不能阻止氧化，甚至可能加速氧化；
(3)錳的影響錳是一種穩(wěn)定碳化物的元素，在鑄鐵中易形成Mn3C型碳化物，它比稍穩(wěn)定、堅固。錳有效地降低奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變的溫度，這對在連續(xù)冷卻的條件下，獲得細(xì)密的珠光體、奧氏體是十分有利的。錳分別溶解于基體組織及碳化物內(nèi)，既強化了碳化物的彌散度和穩(wěn)定性，這對提高鑄鐵的耐磨性有良好的作用；
(4)硅的影響硅是一種促進石墨化元素，它能改變石墨的大小和分布。硅量過高可使石墨片變得粗大、數(shù)量增多，直接影響模具的耐熱疲勞性能和抗氧化、抗生長性能。由于硅含量降低有利于模具導(dǎo)熱率的提高。在爐前用一定量的硅鐵進行孕育處理(包含在總硅量內(nèi))，使石墨細(xì)化、組織細(xì)密、力學(xué)性能提高。本發(fā)明的玻璃模具，具有抗氧化、耐磨損、易修復(fù)、使用壽命長等特點，并可完全替代進口模具，且成本低，生產(chǎn)工藝簡便。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種稀土微合金鑄鐵玻璃模具，其特征在于，包含如下質(zhì)量百分比成分 Re 0.028^0. 042%Si 1. 2 3. 2% Mn 0. 6 1. 8% C 3. 2 3. 9% P 0. 04 0. 05% S 0. ΟΓΟ. 03% Mg 0. 02^0. 038% Cr 0. 2 0. 5% V 0. ΟΓΟ. 05% 其余為1 和正常雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土微合金鑄鐵玻璃模具，其特征在于，所述Re的質(zhì)量百分比為0. 03 0. 038%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土微合金鑄鐵玻璃模具，其特征在于，所述Gr的質(zhì)量百分比為0. 4%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土微合金鑄鐵玻璃模具，其特征在于，所述模具的硬度為 210 250HBS。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土微合金鑄鐵玻璃模具，其特征在于，所述模具的導(dǎo)熱系數(shù)為36 62W · (m · K )Λ
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土微合金鑄鐵玻璃模具，其特征在于，所述模具的熱膨脹系數(shù)為12Χ10—7Κ。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種稀土微合金鑄鐵玻璃模具，包含如下質(zhì)量百分比成分Re0.028~0.042%，Si1.2~3.2%，Mn0.6~1.8%，C3.2~3.9%，P0.04~0.05%，S0.01~0.03%，Mg0.02~0.038%，Cr0.2~0.5%，V0.01~0.05%其余為Fe和正常雜質(zhì)。本發(fā)明的玻璃模具，具有抗氧化、耐磨損、易修復(fù)、使用壽命長等特點，并可完全替代進口模具，且成本低，生產(chǎn)工藝簡便。
文檔編號C22C37/10GK102345040SQ20111022707
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者王其玉, 王強, 陳東 申請人:蘇州卡波爾模具科技有限公司