高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄鐵材料的制備方法，特別是涉及一種高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]球墨鑄鐵是高強(qiáng)度鑄鐵材料，其強(qiáng)度、韌性、耐磨性均較高，球化和孕育處理后的塑性和韌性得到很大提高。因?yàn)榍蚰T鐵的導(dǎo)熱性較好加之機(jī)械性能優(yōu)勢，其適合于玻璃模具使用環(huán)境的要求。由于玻璃模具需要頻繁接觸高溫的熔融態(tài)玻璃，需要高球化的玻璃模具減少材料中片狀石墨以減少材料內(nèi)部的氧化侵蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，提高球墨鑄鐵球化率使玻璃模具壽命達(dá)到80萬次以上。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的:一種高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，包括以下步驟:對各原料進(jìn)行熔煉，使熔煉后鐵水包括以下質(zhì)量百分比組分，C3.70-3.80%^ Si 2.15-2.35%^ Mn 0.50-0.60%、S < 0.01 %、P0.01 %、Ni 0.30-0.35%、Mo 0.15-0.25%、V0.90-0.15%、Ti 0.10-0.12% ^ Cu 0.30-0.34%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)；在鐵水包底部構(gòu)筑中間高、兩側(cè)低的堤壩，所述堤壩的一側(cè)由下往上依次鋪設(shè)球化劑、鐵肩和孕育劑，所述堤壩內(nèi)部設(shè)置第一鐵水通道和第二鐵水通道，所述第一鐵水通道和第二鐵水通道的出口位于堤壩設(shè)置球化劑的一側(cè)，第一鐵水通道和第二鐵水通道的入口位于堤壩的另一側(cè)且水平高度高于出口，所述第二鐵水通道的出口高于第一鐵水通道的出口，所述球化劑鋪設(shè)高度位于第一鐵水通道出口與第二鐵水通道出口之間；將熔煉后鐵水從所述堤壩未鋪設(shè)球化劑一側(cè)的鐵水包壁沖入鐵水包內(nèi)；球化反應(yīng)和孕育結(jié)束的鐵水進(jìn)行澆注；澆注結(jié)束后從砂模取出毛坯進(jìn)行退火處理。
[0005]優(yōu)選的，所述堤壩高度為鋪設(shè)球化劑、鐵肩和孕育劑總高度的2-3倍。
[0006]優(yōu)選的，所述球化劑占鐵水質(zhì)量的0.6-0.8%，所述孕育劑占鐵水質(zhì)量的0.8-1.0%，所述鐵肩完全覆蓋球化劑表面。
[0007]優(yōu)選的，所述球化劑為稀土鎂硅鐵合金球化劑。
[0008]優(yōu)選的，所述鐵水的熔煉溫度為1480_1520°C。
[0009]優(yōu)選的，所述退火處理是將毛坯放入退火爐加熱至860-890 °C，隨爐冷卻至360-380 °C后出爐空冷。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案操作過程易于控制，不需要將球化與孕育兩個過程分開操作，獲得的玻璃模具材料球化率大于96%，模具生產(chǎn)使用壽命超過85萬次。
【附圖說明】
[0011 ] 圖1為鐵水包結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0013]請結(jié)合圖1，實(shí)施例1高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，包括以下步驟:將各原料放入中頻爐進(jìn)行熔煉，使熔煉后鐵水包括以下質(zhì)量百分比組分，C 3.70%,Si2.15%、Mn 0.50%、S < 0.01%、Ρ0.01%、Ni 0.35%、Μο 0.15%、V 0.15%、Ti 0.12%、Cu 0.30%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，鐵水熔煉溫度為1480°C ;澆包時，在鐵水包I底部構(gòu)筑中間高、兩側(cè)低的堤壩2，堤壩2的一側(cè)由下往上依次鋪設(shè)稀土鎂硅鐵合金球化劑3、鐵肩4和孕育劑5。球化劑占鐵水質(zhì)量0.8%，孕育劑占鐵水質(zhì)量的0.8，完全覆蓋球化劑表面。堤壩2高度為鋪設(shè)球化劑3、鐵肩4和孕育劑5總高度的2倍。堤壩2內(nèi)部設(shè)置第一鐵水通道6和第二鐵水通道7，第一鐵水通道6和第二鐵水通道7的出口位于堤壩2設(shè)置球化劑3的一側(cè)，第一鐵水通道6和第二鐵水通道7的入口位于堤壩2的另一側(cè)且水平高度高于出口。其中第二鐵水通道7的出口高于第一鐵水通道6的出口，球化劑3鋪設(shè)高度位于第一鐵水通道6出口與第二鐵水通道7出口之間；將熔煉后鐵水8從堤壩2未鋪設(shè)球化劑3 —側(cè)的鐵水包壁沖入鐵水包I內(nèi)；球化反應(yīng)和孕育結(jié)束的鐵水進(jìn)行澆注；澆注結(jié)束后從砂模取出毛坯進(jìn)行退火處理，將毛坯放入退火爐加熱至860°C，隨爐冷卻至360°C后出爐空冷。獲得的玻璃模具材料球化率96%，模具生產(chǎn)使用壽命85萬次。
[0014]實(shí)施例2高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，包括以下步驟:將各原料放入中頻爐進(jìn)行熔煉，使熔煉后鐵水包括以下質(zhì)量百分比組分，C 3.80%, Si 2.35%,Mn0.60%、S < 0.01%、P0.01%、Ni 0.30%、Mo 0.25%、V 0.90%、Ti 0.10%、Cu 0.34%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，鐵水熔煉溫度為1520°C ;澆包時，在鐵水包I底部構(gòu)筑中間高、兩側(cè)低的堤壩2，堤壩2的一側(cè)由下往上依次鋪設(shè)稀土鎂硅鐵合金球化劑3、鐵肩4和孕育劑5。球化劑占鐵水質(zhì)量0.6%，孕育劑占鐵水質(zhì)量的0.9，完全覆蓋球化劑表面。堤壩2高度為鋪設(shè)球化劑3、鐵肩4和孕育劑5總高度的3倍。堤壩2內(nèi)部設(shè)置第一鐵水通道6和第二鐵水通道7，第一鐵水通道6和第二鐵水通道7的出口位于堤壩2設(shè)置球化劑3的一側(cè)，第一鐵水通道6和第二鐵水通道7的入口位于堤壩2的另一側(cè)且水平高度高于出口。其中第二鐵水通道7的出口高于第一鐵水通道6的出口，球化劑3鋪設(shè)高度位于第一鐵水通道6出口與第二鐵水通道7出口之間；將熔煉后鐵水8從堤壩2未鋪設(shè)球化劑3 —側(cè)的鐵水包壁沖入鐵水包I內(nèi)；球化反應(yīng)和孕育結(jié)束的鐵水進(jìn)行澆注；澆注結(jié)束后從砂模取出毛坯進(jìn)行退火處理，將毛坯放入退火爐加熱至890°C，隨爐冷卻至380°C后出爐空冷。獲得的玻璃模具材料球化率97%，模具生產(chǎn)使用壽命88萬次。
[0015]實(shí)施例3高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，包括以下步驟:將各原料放入中頻爐進(jìn)行熔煉，使熔煉后鐵水包括以下質(zhì)量百分比組分，C 3.76%, Si 2.29%,Mn0.55%、S < 0.01%、P0.01%、Ni 0.32%、Mo 0.16%、V 0.1%、Ti 0.1%、Cu 0.32%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，鐵水熔煉溫度為1500°C ;澆包時，在鐵水包I底部構(gòu)筑中間高、兩側(cè)低的堤壩2，堤壩2的一側(cè)由下往上依次鋪設(shè)稀土鎂硅鐵合金球化劑3、鐵肩4和孕育劑5。球化劑占鐵水質(zhì)量0.7%，孕育劑占鐵水質(zhì)量的1.0，完全覆蓋球化劑表面。堤壩2高度為鋪設(shè)球化劑3、鐵肩4和孕育劑5總高度的2倍。堤壩2內(nèi)部設(shè)置第一鐵水通道6和第二鐵水通道7，第一鐵水通道6和第二鐵水通道7的出口位于堤壩2設(shè)置球化劑3的一側(cè)，第一鐵水通道6和第二鐵水通道7的入口位于堤壩2的另一側(cè)且水平高度高于出口。其中第二鐵水通道7的出口高于第一鐵水通道6的出口，球化劑3鋪設(shè)高度位于第一鐵水通道6出口與第二鐵水通道7出口之間；將熔煉后鐵水8從堤壩2未鋪設(shè)球化劑3 —側(cè)的鐵水包壁沖入鐵水包I內(nèi)；球化反應(yīng)和孕育結(jié)束的鐵水進(jìn)行澆注；澆注結(jié)束后從砂模取出毛坯進(jìn)行退火處理，將毛坯放入退火爐加熱至880°C，隨爐冷卻至370°C后出爐空冷。獲得的玻璃模具材料球化率96%，模具生產(chǎn)使用壽命86萬次。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:對各原料進(jìn)行熔煉，使熔煉后鐵水包括以下質(zhì)量百分比組分，C 3.70-3.80%, Si2.15-2.35%、Mn 0.50-0.60%、S < 0.01 %、P0.01 %、Ni 0.30-0.35%^ Mo 0.15-0.25%、V 0.90-0.15% ^ Ti 0.10-0.12% ^ Cu 0.30-0.34%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì);在鐵水包底部構(gòu)筑中間高、兩側(cè)低的堤壩，所述堤壩的一側(cè)由下往上依次鋪設(shè)球化劑、鐵肩和孕育劑，所述堤壩內(nèi)部設(shè)置第一鐵水通道和第二鐵水通道，所述第一鐵水通道和第二鐵水通道的出口位于堤壩設(shè)置球化劑的一側(cè)，第一鐵水通道和第二鐵水通道的入口位于堤壩的另一側(cè)且水平高度高于出口，所述第二鐵水通道的出口高于第一鐵水通道的出口，所述球化劑鋪設(shè)高度位于第一鐵水通道出口與第二鐵水通道出口之間；將熔煉后鐵水從所述堤壩未鋪設(shè)球化劑一側(cè)的鐵水包壁沖入鐵水包內(nèi)；球化反應(yīng)和孕育結(jié)束的鐵水進(jìn)行澆注；澆注結(jié)束后從砂模取出毛坯進(jìn)行退火處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，其特征在于，所述堤壩高度為鋪設(shè)球化劑、鐵肩和孕育劑總高度的2-3倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，其特征在于，所述球化劑占鐵水質(zhì)量的0.6-0.8%，所述孕育劑占鐵水質(zhì)量的0.8-1.0%，所述鐵肩完全覆蓋球化劑表面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，其特征在于，所述球化劑為稀土鎂娃鐵合金球化劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，其特征在于，所述鐵水的熔煉溫度為1480-1520°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，其特征在于，所述退火處理是將毛坯放入退火爐加熱至860-890°C，隨爐冷卻至360-380°C后出爐空冷。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高球化球墨鑄鐵玻璃模具材料的制備方法，包括熔煉、球化和孕育、澆注、退火；球化和孕育是在鐵水包底部構(gòu)筑中間高、兩側(cè)低的堤壩，堤壩的一側(cè)由下往上依次鋪設(shè)球化劑、鐵屑和孕育劑，堤壩內(nèi)部設(shè)置第一鐵水通道和第二鐵水通道，第一鐵水通道和第二鐵水通道的出口位于堤壩設(shè)置球化劑的一側(cè)，第一鐵水通道和第二鐵水通道的入口位于堤壩的另一側(cè)且水平高度高于出口，熔煉后鐵水從所述堤壩未鋪設(shè)球化劑一側(cè)的鐵水包壁沖入鐵水包內(nèi)。使用該方法獲得的球墨鑄鐵玻璃模具材料具有高球化率及高壽命特點(diǎn)。
【IPC分類】C22C33/08, C21D1/26, C22C37/10, C22C37/04
【公開號】CN105112771
【申請?zhí)枴緾N201510559128
【發(fā)明人】趙蘭英, 滕元國
【申請人】常熟市精工模具制造有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月6日