CN106222538A - 微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其包括如下步骤：步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，所述各组分质量百分比为：碳3.5～3.6％，硅2.4～2.7％，铜0.2～0.3％，锰0.5～0.55％，铬0.25～0.29％，钛0.06～0.08％，钠0.004～0.007％，钾0.001～0.003％，稀土元素0.018～0.022％，镁0.01～0.03％，其余为铁；步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.52％的钾钠蠕化剂进行蠕化处理；步骤3、选用75硅铁孕育剂采用随流孕育+包内孕育进行孕育处理；步骤4、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理。该方法制得的微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料模具不易开裂变形，散热效果好，玻璃模具使用寿命大于75万次。

Description

微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法
技术领域
本发明涉及一种蠕墨铸铁材料的制造方法，特别是涉及一种微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法。
背景技术
蠕墨铸铁材料相较于灰铸铁材料，其机械性能显著强于灰铸铁且具有与灰铸铁相当的导热性能，同时又具有良好的抗热疲劳性能，适用于玻璃模具的制造。现有技术中不乏对适用于蠕墨铸铁材料的研究，比如中国专利CN102851568B公开的“合金蠕墨铸铁玻璃模具材料及其制备方法”，其化学元素组成及其质量百分数为：3.5-3.6％的碳、2.9-3％的硅、0.4-0.5％的锰、0.4-0.5％的钼、＜0.15％的钒、＜0.1％的钛、0.3-0.4％的铬、0.4-0.5％的镍、＜00.05％的磷和＜0.03％的硫，余为铁。中国专利CN102851574B公开的“一种耐热合金蠕墨铸铁及其制备方法”，包含下列质量百分比的组分：2.6-3.1％的碳、3.4-4.5％的硅、0.2-0.4％的锰、0.2-0.3％的镍、0.4-0.6％的钼、0.5-0.8％的铝、0.05-0.08％的锶、0.02-0.04％的钙、0.04-0.06％的镁和0.03-0.05％的铕，余为铁。上述两个技术方案均通过钼、钒、钛等强碳化物合金元素，容易形成大型块状碳化物，而大块碳化物的存在使材料韧性下降，易热疲劳失效减少使用寿命。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，以减少大型块状碳化物提高模具使用寿命。
本发明的技术方案是这样的：一种微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其包括如下步骤：
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，所述各组分质量百分比为：碳3.5～3.6％，硅2.4～2.7％，铜0.2～0.3％，锰0.5～0.55％，铬0.25～0.29％，钛0.06～0.08％，钠0.004～0.007％，钾0.001～0.003％，稀土元素0.018～0.022％，镁0.01～0.03％，其余为铁；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.52％的钾钠蠕化剂进行蠕化处理；
步骤3、选用75硅铁孕育剂采用随流孕育+包内孕育进行孕育处理；
步骤4、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理。
优选的，所述各组分质量百分比为：碳3.5％，硅2.7％，铜0.3％，锰0.55％，铬0.25％，钛0.07％，钠0.004％，钾0.001％，稀土元素0.022％，镁0.02％，其余为铁。
优选的，所述各组分质量百分比为：碳3.56％，硅2.4％，铜0.25％，锰0.5％，铬0.26％，钛0.08％，钠0.006％，钾0.002％，稀土元素0.02％，镁0.01％，其余为铁。
优选的，所述各组分质量百分比为：碳3.6％，硅2.6％，铜0.2％，锰0.53％，铬0.29％，钛0.06％，钠0.007％，钾0.003％，稀土元素0.018％，镁0.03％，其余为铁。
优选的，所述步骤1中熔炼温度为1530～1535℃，所述步骤4中浇注温度为1370～1375℃。
与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案的有益效果是：
该方法采用钾钠变质剂结合低稀土元素蠕化，添加少量钛元素获得高性能蠕墨铸铁材料，抑制模具开裂变形，散热效果好，玻璃模具使用寿命大于75万次。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1
一种微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其包括如下步骤：
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：碳3.5％，硅2.7％，铜0.3％，锰0.55％，铬0.25％，钛0.07％，钠0.004％，钾0.001％，稀土元素0.022％，镁0.02％，其余为铁，熔炼温度1530℃；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.52％的钾钠蠕化剂进行蠕化处理；
步骤3、选用75硅铁孕育剂采用随流孕育+包内孕育进行孕育处理；
步骤4、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注温度为1375℃，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理。获得的微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具装机后以10次/模*分钟生产玻璃器皿，模具寿命为75.6万次。
实施例2
一种微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其包括如下步骤：
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：碳3.56％，硅2.4％，铜0.25％，锰0.5％，铬0.26％，钛0.08％，钠0.006％，钾0.002％，稀土元素0.02％，镁0.01％，其余为铁，熔炼温度1535℃；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.52％的钾钠蠕化剂进行蠕化处理；
步骤3、选用75硅铁孕育剂采用随流孕育+包内孕育进行孕育处理；
步骤4、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注温度为1375℃，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理。获得的微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具装机后以10次/模*分钟生产玻璃器皿，模具寿命为77.2万次。
实施例3
一种微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其包括如下步骤：
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：碳3.6％，硅2.6％，铜0.2％，锰0.53％，铬0.29％，钛0.06％，钠0.007％，钾0.003％，稀土元素0.018％，镁0.03％，其余为铁，熔炼温度1530℃；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.52％的钾钠蠕化剂进行蠕化处理；
步骤3、选用75硅铁孕育剂采用随流孕育+包内孕育进行孕育处理；
步骤4、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注温度为1370℃，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理。获得的微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具装机后以10次/模*分钟生产玻璃器皿，模具寿命为75.9万次。

Claims (5)

1.一种微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其特征在于：其包括如下步骤：
步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，所述各组分质量百分比为：碳3.5～3.6％，硅2.4～2.7％，铜0.2～0.3％，锰0.5～0.55％，铬0.25～0.29％，钛0.06～0.08％，钠0.004～0.007％，钾0.001～0.003％，稀土元素0.018～0.022％，镁0.01～0.03％，其余为铁；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.52％的钾钠蠕化剂进行蠕化处理；
步骤3、选用75硅铁孕育剂采用随流孕育+包内孕育进行孕育处理；
步骤4、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理。
2.根据权利要求1所述的微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其特征在于：所述各组分质量百分比为：碳3.5％，硅2.7％，铜0.3％，锰0.55％，铬0.25％，钛0.07％，钠0.004％，钾0.001％，稀土元素0.022％，镁0.02％，其余为铁。
3.根据权利要求1所述的微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其特征在于：所述各组分质量百分比为：碳3.56％，硅2.4％，铜0.25％，锰0.5％，铬0.26％，钛0.08％，钠0.006％，钾0.002％，稀土元素0.02％，镁0.01％，其余为铁。
4.根据权利要求1所述的微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其特征在于：所述各组分质量百分比为：碳3.6％，硅2.6％，铜0.2％，锰0.53％，铬0.29％，钛0.06％，钠0.007％，钾0.003％，稀土元素0.018％，镁0.03％，其余为铁。
5.根据权利要求1所述的微合金化蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其特征在于：所述步骤1中熔炼温度为1530～1535℃，所述步骤4中浇注温度为1370～1375℃。
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