CN102994863A - 稀土合金铸铁玻璃模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稀土合金铸铁玻璃模具，将稀土添加在铁水中，细化铸态组织，改善非金属夹杂物的形状和分布，有利于材质性能的提高，因而稀土的加入提高了铸铁的机械性能，其抗震性、耐磨性和切削加工性能比钢还好，比一般的铸件抗拉强度提高了20-50MPa。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃模具，特别是一种稀土合金铸铁玻璃模具。
背景技术
玻璃模具行业经过最近几年高速发展，国内玻璃模具的材料质量有了长足的进步，不同类型的材料广泛的应用，以适应不同厂家、不同机型、不同玻璃特性的要求。随着制瓶技术的进一步发展，制瓶速度比以前提高了25％以上，模具频繁地与1100℃热玻璃接触，经受高温氧化，并在冲头的挤压下模具与热玻璃滑动接触摩擦发生磨损，所以高温氧化和磨损是影响模具性能的两个重要因素，其中以氧化最为重要。
研究表明，D型石墨铁素体基体合金铸铁可以提高模具的性能，满足了高速制瓶机对铸铁类材料要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高性能，可以满足高速制瓶机制瓶要求的合金玻璃模具。
为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种稀土合金铸铁玻璃模具，其包含下列质量百分比的组分：
其余为Fe和少量的杂质。
所述模具的抗氧化性能＜4.5g·m-2h-1。
所述模具的抗拉强度为375Mpa
本发明的稀土添加在合金铁水中，细化铸态组织，改善非金属夹杂物的形状和分布，有利于材质性能的提高，因而稀土的加入提高了铸铁的机械性能，其抗震性、耐磨性和切削加工性能比钢还好，比一般的铸件抗拉强度提高了20-50MPa。
微量稀土能促进D型石墨铸铁中初晶奥氏体骨架的生长，对强化基体组织有一定作用。
微量稀土能细化D型石墨，其长度只为未加稀土孕育的1/3～1/4，石墨数量增多，石墨生长前端钝化、分枝、花瓣状形态也有所改善，大大减轻了石墨对基体的破坏作用，这是稀土强化D型石墨铸铁的主要原因。
铁水中经常含有氧、硫等有害杂质，这些杂质会使铸件产生气孔、裂缝，并形成夹渣，使材质的强度、韧性和塑性降低。而稀土元素与硫、氧的结合能力强，生成难熔化合物，在铁水中能起脱硫除氧作用。同时稀土还能消除铁水中有害元素如Pb、Zn、Bi等的不良影响。
在共晶或近共晶成分的D型石墨铸***固过程中，首先析出初晶奥氏体。随着铁液温度下降，初晶奥氏体不断地分枝并长大，初晶奥氏体骨架分枝越多，铸铁的强度相对就高。稀土能扩大初晶奥氏体生长温度区域。故而比未经稀土孕育的要粗壮。当枝晶增多，留给石墨生长的空间就越小，石墨晶核相对密集，石墨生长时受到骨架的阻碍，最终形成比A型石墨小得多的D型石墨。
稀土不仅能促使初晶奥氏体的生长，又是阻碍石墨化的元素之一，在共晶转变时起阻碍石墨化的作用，降低石墨的生长速度。同时稀土与铁液中的硫、氧生成硫化物和氧化物，能作为石墨结晶的外来晶核，使初晶奥氏体骨架间铁液中石墨晶核增多，更为密集，因此经孕育后的D型石墨比未经孕育的D型石墨数量增多，尺寸大大减小。
本发明模具内腔0-20mm：D型石墨，允许含有＜5％的A型石墨，等级：6-8级；20mm以后为A或D型；奥氏体含量：≥95％，不允许有碳化物。
具体实施方式
实施例1
取以下质量百分比的合金材料进行熔炼：
其余为Fe和少量的杂质。
然后经成分检测，稀土孕育剂倒入包中(含量占0.2％)，将铁水冲入包中，进行浇注，再将铸件进行去应力退火，最后进行成品检验。
经检测，模具的硬度为150HBS，模具内腔0-20mm：D型石墨，含有3.5％的A型石墨，等级：6-8级；20mm以后为D型。模具抗氧化性能为4.5g·m-2h-1，抗拉强度为375Mpa。
实施例2
取以下质量百分比的合金材料进行熔炼：
其余为Fe和少量的杂质。
然后经成分检测，稀土孕育剂倒入包中(含量占0.4％)，将铁水冲入包中，进行浇注，再将铸件进行去应力退火，最后进行成品检验。
经检测，模具的硬度为150HBS，模具内腔0-20mm：D型石墨，含有3％的A型石墨，等级：6-8级；20mm以后为D型。模具抗氧化性能为4.2g·m-2h-1，抗拉强度为375Mpa。
实施例3
取以下质量百分比的合金材料进行熔炼：
其余为Fe和少量的杂质。
然后经成分检测，稀土孕育剂倒入包中(含量占0.3％)，将铁水冲入包中，进行浇注，再将铸件进行去应力退火，最后进行成品检验。
经检测，模具的硬度为150HBS，模具内腔0-20mm：D型石墨，含有4％的A型石墨，等级：6-8级；20mm以后为D型。模具抗氧化性能为4g·m-2h-1，抗拉强度为375Mpa。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种稀土合金铸铁玻璃模具，其特征在于包含下列质量百分比的组分：
其余为Fe和少量的杂质。
2.根据权利要求1所述的稀土合金铸铁玻璃模具，其特征在于：所述模具的抗氧化性能＜4.5g·m-2h-1。
3.根据权利要求1所述的稀土孕育剂促进D型石墨的合金玻璃模具，其特征在于：所述模具的抗拉强度为375Mpa。
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