CN105132796A

CN105132796A - 中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料及其制备方法

Info

Publication number: CN105132796A
Application number: CN201510580235.7A
Authority: CN
Inventors: 戈剑鸣
Original assignee: ORI MOULD TECHNOLOGY (SUZHOU) Co Ltd
Current assignee: ORI MOULD TECHNOLOGY (SUZHOU) Co Ltd
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2035-09-14
Also published as: CN105132796B

Abstract

一种中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料及其制备方法，属于玻璃模具材料技术领域。其化学元素组成及其质量%为：3.0-3.2%的碳，3.9-4.2%的硅，0.3-0.5%的锰，0.2-0.4%的钼，0.08-0.12%的钛，<0.05%的磷，<0.03%的硫，其余为铁。步骤：熔炼；浇注成型；退火。降本增效；增加基体中铁素体的含量，提升材料的塑性和伸长率；强化铁素体基体的强度，提高模具高温使用过程中的抗蠕变强度；增强材料的抗氧化性能；增强材料抵抗热裂纹的能力；具有良好的抗氧化剥落能力；增加材料的韧性，获得更好的使用寿命。

Description

中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料及其制备方法

技术领域

本发明属于玻璃模具材料技术领域，涉及一种中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料，并且还涉及其制备方法。

背景技术

玻璃模具是生产玻璃制品的主要装备，其频繁地与600℃-1100℃的高温玻璃熔体接触，承受着氧化、生长、热交换和热疲劳等的作用，同时由于频繁的开模合模，因此要求模具的接触面具有优异的耐磨损性能。具体而言，要求玻璃模具内腔表面具有良好的耐高温、耐磨性能、抗氧化性能和耐蚀性能而藉以延长使用寿命，同时要求玻璃模具的外圆具有优异的散热性能，以理想地适应高速生产需求。

由于铸铁优良的加工成型性能以及相对较低的成本，因而成为目前玻璃模具的主要材料。以铸铁为主的玻璃模具材料主要分为普通合金蠕墨铸铁、D型石墨合金灰铸铁和球墨铸铁等三大类。

CN101942619B推荐有一种合金灰铸铁玻璃模具材料及其制备方法，其化学组成及其质量百分比为：C3.49-3.65%，Si1.9-2.1%，Ni1-1.3%，Mn0.5-0.7%，Mo0.36-0.5%，Cr0.36-0.6%，Ti<0.08%，V<0.05%，Cu<1%。，La＜0.02%，S＜0.16%和P＜0.3%。该专利方案客观上具有说明书的技术效果栏中记载的技术效果，具体而言：具有抗高温氧化、抗生长和抗磨损以及导热性能好，强度和硬度适宜的长处。但是，价格昂贵并且因含有较多的强碳化物形成元素，不易于控制碳化物的生成量，对材料的韧性影响大系其缺憾。

合金蠕墨铸铁的石墨组织形态介于片状石墨铸铁和球状石墨铸铁之间，其石墨组织与灰铸铁以及球墨铸铁有较大的差异性，在共晶团内部区域，石墨如灰铸铁一样分开并相互连接，只是基体中石墨没有了像片状石墨一样的尖锐末端，石墨显得粗、短和圆钝。

正是由于合金蠕墨铸铁的前述结构，相对于灰铸铁，其导热性并未明显下降，而机械性能却比灰铸铁显著增强，具有良好的抗热疲劳性能；另外由于合金蠕墨铁介于灰铸铁和球墨铸铁之间的石墨形态，组织的抗氧化能力、抗生长能力明显优于片状石墨灰铸铁。这主要取决于不同石墨形态的氧化机制，在高温条件下，灰铸铁组织中的石墨主要以直接氧化为主，球墨铸铁组织中的石墨呈孤立球状分布，氧离子从石墨与基体的界面处扩散到石墨中，孤立的球状石墨被逐个氧化，而蠕虫状石墨铸铁基体中的石墨组织介于灰铸铁和球墨铸铁之间，故其氧化速率也介于两者之间，球铁的氧化速度最小，但是由于石墨呈孤立球状分布，因而导致其散热效果差。在球墨铸铁模具型腔中，熔融的玻璃熔体散热慢，玻璃制品不能快速凝固硬化，延长了开模时间，降低了生产效率，故不宜采用。由于蠕墨铸铁组织中的特殊结构，因而其抗氧化性优于灰铸铁，导热性优于球墨铸铁。将耐热性与导热兼顾，形成石墨组织梯度分布变化而藉以满足玻璃模具的不同部位对材料组织的不同要求，例如模具内腔长期与高温的玻璃熔体接触，因此造型时在模具内腔处添加冷铁，使模具在浇注凝固时内腔表面激冷，获得足够大的过冷度，从而形成球状石墨，随着远离模具内腔冷铁激冷能力的减弱，中间与外圆逐渐过渡到蠕化率较高的蠕虫状石墨。这样的一个石墨组织的梯度分布变化，将耐热与导热性能相结合而实现玻璃模具的抗氧化性及使用寿命之间的平衡。

前述的中硅钼合金蠕墨铸铁是蠕墨铸铁组织中的一种特殊形态，其属于硅系耐热铸铁系列，目前主要应用于汽车发动机排气歧管，然而之所以在迄今天为止公开的中外专利和非专利文献中尚未见诸将其应用于玻璃模具材料的报道，是因为受某些技术瓶颈制约，典型的如蠕化率的控制，因为对于中硅钼合金蠕墨铸铁，合理控制蠕化率不仅可以获得良好的铸造性能，而且能同时体现球状石墨的抗氧化性能和蠕虫状石墨优异的散热性能，并且保障玻璃模具具备优异的抗热疲劳性能。具体而言，只要蠕化力控制得当，那么其抗热疲劳寿命可达到普通蠕铁的三倍左右。

依据上述CN101942619B的说明书中记载，其能使模具使用寿命达到100万次，其中的主要技术指标有两点：一是通过微量稀土以及合金微细化处理获得较大的过冷度，以获得D型石墨，提高基体的强度；二是通过微合金处理方式，采用在浇包中处理一小部分合金元素，在提高过冷度增加D型石墨的同时，杜绝合金元素析出于基体中形成碳化物，减少由于碳化物导致的材料韧性下降、模具开裂等等危害，间接提高模具使用寿命。

但是如业界所知，前述CN101942619B所提及的D型石墨铸铁是一种新型的灰铸铁，由于其石墨是在发达的奥氏体枝晶之间生成，石墨尺寸很小，且发达的奥氏体枝晶会对石墨的连续性产生破坏，因此导热率较常规A型石墨灰铸铁会有所下降；其次，其成型正如上述文献所述要有足够的过冷度，因此生产全Ｄ型石墨一般采用欠孕育提高过冷度（孕育处理能够减少过冷度）、冷铁激冷和加入大量V、Ti、Mo等强碳化物合金元素提高过冷度，虽提到了如何控制碳化物生成，但此材料中几乎涵盖了所有玻璃模具中已使用的合金元素，在使用如此诸多强碳化物形成元素的情况下如何避免产生碳化物目前仍是一个世界性难题，因此过于注重复杂的元素配比很容易形成复合型的难以通过高温石墨化退火消除的大型块状碳化物，且为了形成D型石墨所采取的措施如加入V、Ti、Mo提高铁水过冷度等方法正是促进碳化物生成的途径之一，于是在此矛盾的两个对立面中，大型复合型碳化物在材料中生成在所难免，因此材料的韧性会大大降低，最终使模具材料吸收热疲劳冲击的能力显著降低，影响模具的使用寿命。

鉴于前述CN101942619B存在的某些缺陷以及对贵重合金元素如Ni、V、Ti、Mo的过度依赖，又本着降低对于贵重金属资源的过度依赖，节约成本，在不降低模具使用寿命的情况下寻找一个新的平衡点。下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的首要任务在于提供一种有助于显著延长玻璃模具的使用寿命、有利于通过减少贵金属强碳化物形成元素的使用并进而减少碳化物的生成并提高模具材料的韧性、有益于通过硅元素形成的致密氧化膜阻止氧元素进一步氧化基体而藉以提高材料的抗氧化性能、有便于显著改善抗热疲劳冲击能力的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料。

本发明的另一任务在于提供一种中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法，该方法有利于通过内腔冷铁激冷获得大量抗氧化性能优良的球状石墨，并随着激冷能力的减弱逐渐过渡到蠕虫状石墨，满足玻璃模具的使用要求；有便于通过大量Si元素固溶到铁素体基体中，提升铁素体基体的高温强度，提高模具材料的相变温度；有益于通过Mo元素固溶强化铁素体基体，提高材料的高温强度，降低材料在高温中热疲劳循环中产生裂纹源的几率而藉以保障中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料的技术效果的全面体现。

本发明的首要任务是这样完成的，一种中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料，其化学元素组成及其质量%为：3.0-3.2%的碳，3.9-4.2%的硅，0.3-0.5%的锰，0.2-0.4%的钼，0.08-0.12%的钛，<0.05%的磷，<0.03%的硫，其余为铁。

在本发明的一个具体的实施例中，一种中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料，其化学元素组成及其质量%为：3%的碳，4%的硅，0.5%的锰，0.3%的钼，0.08%的钛，0.02%的磷，0.03%的硫，其余为铁。

在本发明的另一个具体的实施例中，一种中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料，其化学元素组成及其质量%为：3.2%的碳，3.9%的硅，0.4%的锰，0.4%的钼，0.1%的钛，0.03%的磷，0.015%的硫，其余为铁。

在本发明的又一个具体的实施例中，一种中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料，其化学元素组成及其质量%为：3.1%的碳，4.2%的硅，0.3%的锰，0.2%的钼，0.12%的钛，0.025%的磷，0.02%的硫，其余为铁。

本发明的另一任务是这样来完成的，一种中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法，包括以下步骤：

A）熔炼，向熔炼炉内加生铁，待生铁熔化后加入回炉料，并且控制生铁加入的重量百分比，待回炉料熔化后加入废钢，待废钢熔化后加入钼铁，待钼铁熔化后进行保温，保温结束后扒渣，扒渣后加入锰铁和硅铁进行造渣脱氧处理，待铁水温度达到1520-1540℃时加入钛铁，待钛铁熔化后进行保温过热处理，在保温过热处理的同时进行化学元素取样分析并且调整化学元素的质量%含量，而后进行蠕化处理和随流孕育处理，得到待浇注的中硅钼合金蠕墨铸铁熔液；

B）浇注成型，将由步骤A）得到的待浇注的中硅钼合金蠕墨铸铁熔液浇注到树脂砂单箱无冒口铸型中，浇注之前，在铸型上面加盖用于成型出玻璃模具的内腔的冷铁泥芯并且向浇道中加入旨在进行二次孕育的孕育剂，浇注完成静置，撤去冷铁泥芯，得到待退火的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料；

C）退火，将由步骤B）得的待退火中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料投入到退火炉中退火，控制退火温度和退火时间，退火结束出退火炉，得到中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料。

在本发明的还有一个具体的实施例中，步骤A）中所述的控制生铁加入重量的百分比是将生铁的加入量控制在所有炉料总质量的10-20%，所述生铁为Q12生铁；所述的废钢为预先进行除油和除锈处理的废钢；所述的钼铁和钛铁为直径为2-6mm的颗粒状的钼铁和钛铁；所述的钛铁的牌号为TiFe70。

在本发明的更而一个具体实施例中，步骤A）中所述的待钼铁融化后进行保温的温度为1500-1520℃，保温的时间为5-8min；所述的待钛铁熔化后进行保温过热处理的温度为1520-1550℃，保温时间为10-15min；所述的调整化学元素的质量%含量是将化学元素的质量%含量调整为：3.0-3.2%的碳，3.9-4.2%的硅，0.3-0.5%的锰，0.2-0.4%的钼，0.08-0.12%的钛，＜0.05%的磷，＜0.03%的硫，其余为铁。

在本发明的进而一个具体实施例中，步骤A）中所述的蠕化处理是指向铁水熔液中加入蠕化剂，蠕化剂的加入量为铁水总质量的0.45-0.55%，并且蠕化剂由以下重量分数的原料构成：镁3.7-4.3份，镧系8.5-9.5份，硅43-47份，钙1.5-2.5份和铝≤1.2份；所述的随流孕育处理是指向铁水熔液中加入牌号为SiFe75的孕育剂，该钙SiFe75孕育剂的颗粒直径为1-3mm，加入量为铁水熔液总质量的0.35-0.45%。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，步骤B）中所述的孕育剂为粉末状孕育剂，加入量为所述待浇注的中硅钼合金蠕墨铸铁熔液的总质量的0.08-0.12%；所述的粉末状孕育剂为硅钡孕育剂，该硅钡孕育剂由以下按重量分数的原料构成：硅55-65份、钡4-6份、钙0.5-2.5份和铝1.5-2.5份，所述的静置时间为20-30min。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，步骤C）中所述的控制退火温度是将退火温度控制为930-960℃之间，所述的退火时间为4-6h。

本发明提供的技术方案具有以下技术效果：1.由于合金元素及其质量%选择合理，因而不仅有利于节约贵金属材料并且减少使用贵金属元素的种类，达到降本增效的效果；同时所选合金元素种类以及配比具有1+1>2的效果；2.由于配方中的硅元素具有强烈的形成铁素体的作用，因而不仅可以抑制碳化物、珠光体和三元磷共晶的生成，同时，硅含量的提高也增加了基体中铁素体的含量，提升了材料的塑性和伸长率；3.硅元素大量固溶到铁素体基体中，不仅强化了铁素体基体的强度，提高模具高温使用过程中的抗蠕变强度，同时其相比普通蠕铁大大提高了材料的相变温度，能够使模具材料在使用过程中始终保持单一的铁素体相，减少了以往模具材料在相变温度上下频繁相变导致的由于珠光体和铁素体之间相变导致的材料的生长从而导致的橘皮现象；4.由于大量的硅元素能够形成一层致密的氧化薄膜，氧化薄膜结构致密、电阻率较大，因而金属离子以及氧离子不易通过他进行扩散，从而间接地增强了材料的抗氧化性能；5.所选的钼元素能固溶到铁素体基体组织中，形成稳定的Fe₃Mo₃C，强化铁素体基体，缓解了铁素体基体在高温中软化的趋势，提高材料的抗蠕变能力；其产生固溶强化的同时还降低了材料的层错能，使其易于形成位错，且钼原子和基体铁原子之间的结合力较强，增大了扩散激活能，从而提高了材料的高温强度，藉此可以显著增强材料抵抗热裂纹的能力；6.蠕化处理采用的稀土蠕化剂，稀土的加入不仅净化了铁水的纯净度，减少了材料中有害微量元素S、P等的负面作用，同时稀土元素作为“工业味精”，其存在得以使铸铁在氧化初期，表面及附近的微量稀土元素首迅速氧化，形成内氧化区，通过弥散硬化作用使表面强化，从而避免合金表面旋卷氧化皮和基体起伏的发生，提高模具基体与氧化皮之间的粘附性，使氧化膜与基体之间的结合强度提高，因而使模具材料具有良好的抗氧化剥落能力；7.通过型内的二次孕育剂的使用，可以防止Mo元素的偏析，杜绝其在晶界处形成粗大的含Mo的复合型碳化物，减少模具在使用过程中由于大型碳化物分解导致的裂纹源；同时两次孕育能使铁水结晶时形成更多的共晶团，细化晶粒，不仅强化了材料本身的强度，同时能够获得更长的晶界长度，增加了材料的韧性，能够使材料能够吸收更多的热疲劳冲击，获得更好的使用寿命。

具体实施方式

实施例1：

A)熔炼，向熔炼炉（电炉）内加入牌号为Q12生铁，生铁的加入量控制在所有炉料总质量的15%，生铁熔化之后加入回炉料，回炉料如报废的合金中硅钼蠕墨铸铁玻璃模具，待回炉料熔化后加入预先经过除油和除锈处理的废钢，待废钢熔化后并且温度升至1450-1460℃时加入颗粒状的并且颗粒直径为2-6mm的钼铁，待钼铁熔化后进行保温，保温温度为1500℃，保温时间为5min，保温结束后进行扒渣，在扒渣后依次加入锰铁和硅铁进行脱氧造渣，即进行造渣脱氧处理，待铁水温度扒渣后加入锰铁和硅铁进行造渣脱氧处理，待铁水温度达到1520℃时加入钛铁，待钛铁熔化后进行保温过热处理，保温过热处理的保温温度为1520℃，保温时间为13min，在保温的同时取样分析并且将铁水的化学元素的质量百分含量调整为3.0%的碳，4%的硅，0.5%的锰，0.3%的钼，0.08%的钛，0.03%的硫，0.02%的磷，其余为铁，而后进行蠕化和随流孕育处理，蠕化处理是指向熔液即铁水中加入铁水总质量的0.5%的蠕化剂，蠕化剂是由以下质量份数的原料构成：镁3.7份，镧系（RE）8.8份，硅47份，钙2份和铝1份，随流孕育处理是指向熔液即铁水中加入铁水总质量0.45%的并且牌号为SiFe75以及颗粒直径为1-3mm的孕育剂，得到待浇注的合金中硅钼蠕墨铸铁熔液。

B）浇注成型，将待浇注的合金蠕墨铸铁熔液浇注到树脂砂单箱无冒口铸型中，浇注之前，在铸型上面加盖用于成型出玻璃模具的内腔的冷铁泥芯并且向浇道中加入旨在进行二次孕育的孕育剂，浇注完成静置30min后撤去冷铁泥芯，得到待退火的并且为铸态的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料。本步骤中所述的孕育剂为粉末状孕育剂，该粉末状孕育剂的加入量为待浇注的合金中硅钼蠕墨铸铁熔液总质量的0.08%，并且粉末状孕育剂为硅钡孕育剂，其由以下按重量份数的原料构成：硅65份、钡4份、钙1.5份和铝2.5份；

C）退火，将步骤B所得到的待退火的并且为铸态的中硅钼合金蠕墨铸铁模具材料投入到退火炉中进行高温石墨化退火，退火保温温度为950℃，保温时间为4h，保温结束后随炉冷却至室温，得到中硅钼合金蠕墨铸铁模具材料，经检验其铁素体含量为95%，珠光体含量为5%，内腔硬度为185Hb。

实施例2：

A)熔炼，向熔炼炉（电炉）内加入牌号为Q12生铁，生铁的加入量控制在所有炉料总质量的20%，生铁熔化之后加入回炉料，回炉料如报废的合金中硅钼蠕墨铸铁玻璃模具，待回炉料熔化后加入预先经过除油和除锈处理的废钢，待废钢熔化后并且温度升至1450-1460℃时加入颗粒状的并且颗粒直径为2-6mm的钼铁，待钼铁熔化后进行保温，保温温度为1520℃，保温时间为8min，保温结束后进行扒渣，在扒渣后依次加入锰铁和硅铁进行脱氧造渣，即进行造渣脱氧处理，待铁水温度扒渣后加入锰铁和硅铁进行造渣脱氧处理，待铁水温度达到1540℃时加入钛铁，待钛铁熔化后进行保温过热处理，保温过热处理的保温温度为1535℃，保温时间为15min，在保温的同时取样分析并且将铁水的化学元素的质量百分含量调整为3.2%的碳，3.9%的硅，0.4%的锰，0.4%的钼，0.1%的钛，0.015%的硫，0.03%的磷，其余为铁，而后进行蠕化和随流孕育处理，蠕化处理是指向熔液即铁水中加入铁水总质量的0.55%的蠕化剂，蠕化剂是由以下质量份数的原料构成：镁4份，镧系（RE）8.5份，硅43份，钙1.5份和铝2份，随流孕育处理是指向熔液即铁水中加入铁水总质量0.35%的并且牌号为SiFe75以及颗粒直径为1-3mm的孕育剂，得到待浇注的合金中硅钼蠕墨铸铁熔液。

B）浇注成型，将待浇注的合金蠕墨铸铁熔液浇注到树脂砂单箱无冒口铸型中，浇注之前，在铸型上面加盖用于成型出玻璃模具的内腔的冷铁泥芯并且向浇道中加入旨在进行二次孕育的孕育剂，浇注完成静置20min后撤去冷铁泥芯，得到待退火的并且为铸态的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料。本步骤中所述的孕育剂为粉末状孕育剂，该粉末状孕育剂的加入量为待浇注的合金中硅钼蠕墨铸铁熔液总质量的0.1%，并且粉末状孕育剂为硅钡孕育剂，其由以下按重量份数的原料构成：硅55份、钡6份、钙0.5份和铝1.5份；

C）退火，将步骤B所得到的待退火的并且为铸态的中硅钼合金蠕墨铸铁模具材料投入到退火炉中进行高温石墨化退火，退火保温温度为930℃，保温时间为6h，保温结束后随炉冷却至室温，得到中硅钼合金蠕墨铸铁模具材料，经检验其铁素体含量为96%，珠光体含量为4%，内腔硬度为183Hb。

实施例3：

A)熔炼，向熔炼炉（电炉）内加入牌号为Q12生铁，生铁的加入量控制在所有炉料总质量的10%，生铁熔化之后加入回炉料，回炉料如报废的合金中硅钼蠕墨铸铁玻璃模具，待回炉料熔化后加入预先经过除油和除锈处理的废钢，待废钢熔化后并且温度升至1450-1460℃时加入颗粒状的并且颗粒直径为2-6mm的钼铁，待钼铁熔化后进行保温，保温温度为1510℃，保温时间为6.5min，保温结束后进行扒渣，在扒渣后依次加入锰铁和硅铁进行脱氧造渣，即进行造渣脱氧处理，待铁水温度扒渣后加入锰铁和硅铁进行造渣脱氧处理，待铁水温度达到1530℃时加入钛铁，待钛铁熔化后进行保温过热处理，保温过热处理的保温温度为1550℃，保温时间为10min，在保温的同时取样分析并且将铁水的化学元素的质量百分含量调整为3.1%的碳，4.2%的硅，0.3%的锰，0.2%的钼，0.12%的钛，0.02%的硫，0.025%的磷，其余为铁，而后进行蠕化和随流孕育处理，蠕化处理是指向熔液即铁水中加入铁水总质量的0.45%的蠕化剂，蠕化剂是由以下质量份数的原料构成：镁4.3份，镧系（RE）9.5份，硅45份，钙2.5份和铝1.5份，随流孕育处理是指向熔液即铁水中加入铁水总质量0.4%的并且牌号为SiFe75以及颗粒直径为1-3mm的孕育剂，得到待浇注的合金中硅钼蠕墨铸铁熔液。

B）浇注成型，将待浇注的合金蠕墨铸铁熔液浇注到树脂砂单箱无冒口铸型中，浇注之前，在铸型上面加盖用于成型出玻璃模具的内腔的冷铁泥芯并且向浇道中加入旨在进行二次孕育的孕育剂，浇注完成静置25min后撤去冷铁泥芯，得到待退火的并且为铸态的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料。本步骤中所述的孕育剂为粉末状孕育剂，该粉末状孕育剂的加入量为待浇注的合金中硅钼蠕墨铸铁熔液总质量的0.12%，并且粉末状孕育剂为硅钡孕育剂，其由以下按重量份数的原料构成：硅60份、钡5份、钙2.5份和铝2份；

C）退火，将步骤B所得到的待退火的并且为铸态的中硅钼合金蠕墨铸铁模具材料投入到退火炉中进行高温石墨化退火，退火保温温度为940℃，保温时间为5h，保温结束后随炉冷却至室温，得到中硅钼合金蠕墨铸铁模具材料，经检验其铁素体含量为96%，珠光体含量为4.5%，内腔硬度为184Hb。

综上所述，本发明提供的技术方案克服了已有技术中的不足，圆满地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中归纳的七个方面的技术效果。

Claims

1.一种中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料，其特征在于其化学元素组成及其质量%为：3.0-3.2%的碳，3.9-4.2%的硅，0.3-0.5%的锰，0.2-0.4%的钼，0.08-0.12%的钛，<0.05%的磷，<0.03%的硫，其余为铁。

2.根据权利要求1所述的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料，其特征在于其化学元素组成及其质量%为：3%的碳，4%的硅，0.5%的锰，0.3%的钼，0.08%的钛，0.02%的磷，0.03%的硫，其余为铁。

3.根据权利要求1所述的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料，其特征在于其化学元素组成及其质量%为：3.2%的碳，3.9%的硅，0.4%的锰，0.4%的钼，0.1%的钛，0.03%的磷，0.015%的硫，其余为铁。

4.根据权利要求1所述的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料，其特征在于其化学元素组成及其质量%为：3.1%的碳，4.2%的硅，0.3%的锰，0.2%的钼，0.12%的钛，0.025%的磷，0.02%的硫，其余为铁。

5.一种如权利要求1所述的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法，其特征在于步骤A）中所述的控制生铁加入重量的百分比是将生铁的加入量控制在所有炉料总质量的10-20%，所述生铁为Q12生铁；所述的废钢为预先进行除油和除锈处理的废钢；所述的钼铁和钛铁为直径为2-6mm的颗粒状的钼铁和钛铁；所述的钛铁的牌号为TiFe70。

7.根据权利要求5所述的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法，其特征在于步骤A）中所述的待钼铁融化后进行保温的温度为1500-1520℃，保温的时间为5-8min；所述的待钛铁熔化后进行保温过热处理的温度为1520-1550℃，保温时间为10-15min；所述的调整化学元素的质量%含量是将化学元素的质量%含量调整为：3.0-3.2%的碳，3.9-4.2%的硅，0.3-0.5%的锰，0.2-0.4%的钼，0.08-0.12%的钛，＜0.05%的磷，＜0.03%的硫，其余为铁。

8.根据权利要求5所述的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法，其特征在于步骤A）中所述的蠕化处理是指向铁水熔液中加入蠕化剂，蠕化剂的加入量为铁水总质量的0.45-0.55%，并且蠕化剂由以下重量分数的原料构成：镁3.7-4.3份，镧系8.5-9.5份，硅43-47份，钙1.5-2.5份和铝≤1.2份；所述的随流孕育处理是指向铁水熔液中加入牌号为SiFe75的孕育剂，该钙SiFe75孕育剂的颗粒直径为1-3mm，加入量为铁水熔液总质量的0.35-0.45%。

9.根据权利要求5所述的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法，其特征在于步骤B）中所述的孕育剂为粉末状孕育剂，加入量为所述待浇注的中硅钼合金蠕墨铸铁熔液的总质量的0.08-0.12%；所述的粉末状孕育剂为硅钡孕育剂，该硅钡孕育剂由以下按重量分数的原料构成：硅55-65份、钡4-6份、钙0.5-2.5份和铝1.5-2.5份，所述的静置时间为20-30min。

10.根据权利要求5所述的中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法，其特征在于步骤C）中所述的控制退火温度是将退火温度控制为930-960℃之间，所述的退火时间为4-6h。