CN102925788A - 绝缘子模具专用料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘子模具专用料及其制备方法，解决现有技术中绝缘子耐磨、耐高温较差，使用寿命较短的问题。绝缘子模具专用料，主要由以下重量百分比的组分组成：铁88.5～90.5%，硅3.6～3.9%，炭3.4～3.6%，锰0.8～1%，铬0.2～0.5%，钼0.2～0.4%，铝0.4～0.7%，钒0.1～0.5%，钛0.15～0.6%，稀土0.3～0.6%；同时，本发明还提供了上述绝缘子模具专用料的制备方法。本发明采用的配方，提高了模具的耐热性能、热疲劳能力、抗氧化性和耐磨性能。

Description

绝缘子模具专用料及其制备方法

技术领域

本发明属于合金钢制造工艺技术领域，具体涉及一种绝缘子模具专用料及其制备方法。

背景技术

模具是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工，在冲裁、成型冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中，用以在外力作用下使坯料成为头特定形状和尺寸的制件的工具。模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，对国民经济的发展起着无可置疑的关键作用。长期以来，我国广泛采用CrWMn、Cr12型钢作为冷作模具的主选材料。由于前者易形成网状碳化物，后者易形成带状碳化物，碳化物的严重偏析使模具的强韧性降低，导致模具崩刃、断裂或塌陷。为解决模具的早期失效问题，拓宽模具工业对钢材的需求，国内相继研制成功一批高强度、高韧性、抗磨损、红硬性好的高速钢、基本钢、热处理微变形钢、钢结硬质合金等新钢钟。为了适应工业的发展需求，我国的研究人员在模具钢材新钢种的开发上主要是针对当前模具在使用过程中所存在的使用寿命、开裂、塌陷等失效形式，调整现有模具材料中合金成分，在保证材料现有性能的前提下，天正材料中合金元素含量降低材料生产成本，或在当前应用广、性能高的模具材料基础上，完善合金元素配比，使材料具有更高的机械性能和使用性能。模具钢的工作环境和工作条件，要求材料具有高的热强性和淬透性，所以在这两个合金化思路中，研究后者的居多。但是目前在国内用于专门制造绝缘子的模具大多存在耐磨性和耐高温性能较差，导致其寿命较短，不能满足广大人们的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绝缘子模具专用料及其制备方法，解决现有技术中绝缘子模具耐磨、耐高温较差，使用寿命较短的问题。

实现本发明的技术方案如下：

绝缘子模具专用料，主要由以下重量百分比的组分组成：

铁                 88.5～90.5%

硅                 3.6～3.9%

炭                 3.4～3.6%

锰                 0.8～1%

铬                 0.2～0.5%

钼                 0.2～0.4%

铝                 0.4～0.7%

钒                 0.1～0.5%

钛                 0.15～0.6%

稀土               0.3～0.6%。

进一步地，所述绝缘子模具专用料主要由以下重量百分比的组分组成：铁89.3%、硅3.8%、炭3.5%、锰0.9%、铬0.4%、钼0.3%、铝0.6%、钒0.3%、钛0.4%、稀土0.5%。

绝缘子模具专用料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将重量百分比为：铁88.5～90.5%，硅3.6～3.9%，炭3.4～3.6%，锰0.8～1%，铬0.2～0.5%，钼0.2～0.4%，铝0.4～0.7%，钒0.1～0.5%，钛0.15～0.6%，稀土0.3～0.6%，加入电炉中，进行熔炼制得铸液；

（2）浇铸：将上述铸液注入模具内，并冷却成型，浇铸时温度为1380～1420℃；

（3）退火：将上述成品放入加热炉中进行退火，退火温度为880～910℃，退火时间为29～31小时。

本发明中的合金元素中，铬是保证钢具有优良的淬透性，钼和钒是提高材料的强韧性，硅是提高回火稳定性，锰则是起固溶强化作用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

（1）本发明采用的配方，提高了模具的耐热性能、热疲劳能力、抗氧化性和耐磨性能；

（2）本发明采用的配方制成的模具专用料，其密度较大，故而可用本发明的配方制备出较大的产品，解决了现有的配方不能制造大型模具产品的问题；

（3）本发明原料极易取得，配方合理，生产成本低，工艺流程简单，易于推广使用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

绝缘子模具专用料，主要由89.3%的铁、3.8%的硅、3.5%的炭、0.9%的锰、0.4%的铬、0.3%的钼、0.6%的铝、0.3%的钒、0.4%的钛、0.5%的稀土组成。

具体的制备方法如下：

首先，将铁、硅、炭、锰、铬、钼、铝、钒、钛、稀土按上述重量百分比加入电炉中进行熔炼制得铸液，再在温度为1400℃的条件下进行浇铸，具体是将浇铸注入模具内，经聚合而固化成型，待其冷却后，将成品从模具中取出，进行退火处理，具体是将成品放入加热炉中进行退火，退火温度为880℃，退火时间为29小时，即制得成品。

实施例2

绝缘子模具专用料，主要由88.9%的铁、3.83%的硅、3.52%的炭、0.93%的锰、0.42%的铬、0.32%的钼、0.65%的铝、0.4%的钒、0.5%的钛、0.53%的稀土组成。

具体的制备方法如下：

首先，将铁、硅、炭、锰、铬、钼、铝、钒、钛、稀土按上述重量百分比加入电炉中进行熔炼制得铸液，再在温度为1380℃的条件下进行浇铸，具体是将浇铸注入模具内，经聚合而固化成型，待其冷却后，将成品从模具中取出，进行退火处理，具体是将成品放入加热炉中进行退火，退火温度为890℃，退火时间为30小时，即制得成品。

实施例3

绝缘子模具专用料，主要由88.5%的铁、3.9%的硅、3.6%的炭、1%的锰、0.5%的铬、0.4%的钼、0.7%的铝、0.5%的钒、0.6%的钛、0.3%的稀土组成。

具体的制备方法如下：

首先，将铁、硅、炭、锰、铬、钼、铝、钒、钛、稀土按上述重量百分比加入电炉中进行熔炼制得铸液，再在温度为1410℃的条件下进行浇铸，具体是将浇铸注入模具内，经聚合而固化成型，待其冷却后，将成品从模具中取出，进行退火处理，具体是将成品放入加热炉中进行退火，退火温度为900℃，退火时间为31小时，即制得成品。

实施例4

绝缘子模具专用料，主要由90.5%的铁、3.6%的硅、3.4%的炭、0.8%的锰、0.2%的铬、0.2%的钼、0.4%的铝、0.15%的钒、0.15%的钛、0.6%的稀土组成。

具体的制备方法如下：

首先，将铁、硅、炭、锰、铬、钼、铝、钒、钛、稀土按上述重量百分比加入电炉中进行熔炼制得铸液，再在温度为1390℃的条件下进行浇铸，具体是将浇铸注入模具内，经聚合而固化成型，待其冷却后，将成品从模具中取出，进行退火处理，具体是将成品放入加热炉中进行退火，退火温度为910℃，退火时间为30小时，即制得成品。

实施例5

绝缘子模具专用料，主要由90%的铁、3.7%的硅、3.51%的炭、0.83%的锰、0.33%的铬、0.21%的钼、0.5%的铝、0.1%的钒、0.47%的钛、0.35%的稀土组成。

具体的制备方法如下：

首先，将铁、硅、炭、锰、铬、钼、铝、钒、钛、稀土按上述重量百分比加入电炉中进行熔炼制得铸液，再在温度为1420℃的条件下进行浇铸，具体是将浇铸注入模具内，经聚合而固化成型，待其冷却后，将成品从模具中取出，进行退火处理，具体是将成品放入加热炉中进行退火，退火温度为900℃，退火时间为28小时，即制得成品。

性能检测

（1）回火硬度64HRC；

（2）室温冲击功值：128J。

本发明制得的成品硬度高于现有模具，冲击韧性方面本发明比现有模具显著提高，且本发明的耐磨性能和耐高温性能也明显高于现有的模具。

Claims (3)

1.绝缘子模具专用料，其特征在于，主要由以下重量百分比的组分组成：

铁                 88.5～90.5%

硅                 3.6～3.9%

炭                 3.4～3.6%

锰                 0.8～1%

铬                 0.2～0.5%

钼                 0.2～0.4%

铝                 0.4～0.7%

钒                 0.1～0.5%

钛                 0.15～0.6%

稀土               0.3～0.6%。

2.根据权利要求1所述的绝缘子模具专用料，其特征在于，所述绝缘子主要由以下重量百分比的组分组成：铁89.3%、硅3.8%、炭3.5%、锰0.9%、铬0.4%、钼0.3%、铝0.6%、钒0.3%、钛0.4%、稀土0.5%。

3.根据权利要求1或2所述的绝缘子模具专用料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将重量百分比为：铁88.5～90.5%，硅3.6～3.9%，炭3.4～3.6%，锰0.8～1%，铬0.2～0.5%，钼0.2～0.4%，铝0.4～0.7%，钒0.1～0.5%，钛0.15～0.6%，稀土0.3～0.6%，加入电炉中，进行熔炼制得铸液；

（2）浇铸：将上述铸液注入模具内，并冷却成型，浇铸时温度为1380～1420℃；

（3）退火：将上述成品放入加热炉中进行退火，退火温度为880～910℃，退火时间为29～31小时。