CN106319337A - 抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料 - Google Patents

抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料 Download PDF

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赵兰英
滕元国
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    • C22C37/00—Cast-iron alloys
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Abstract

本发明公开了一种抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，包括以下质量百分比的组分：碳3.4～3.45％，硅2.7～2.8％，锰0.3～0.4％，硫<0.08％，磷<0.08％，钛0.1～0.2％，钒0.06～0.08％，钼0.25～0.35％，稀土元素0.025～0.035％，镁0.02～0.03％，其余为铁。该材料具有较强的抗热开裂性能，玻璃模具使用寿命高，同时硬度适中，硬度达到135～165HBW。

Description

抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料
技术领域
本发明涉及一种铸铁玻璃模具材料，特别是涉及一种抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料。
背景技术
中国专利CN104928564A公开了一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具，该模具包含以下重量百分比组分：C 3.49～3.65％、Mn 0.50～0.70％、Si 1.90～2.10％、Mo 0.70～0.80％、V 0.09～0.15％、Ti 0.19～0.25％，其余为Fe与常见杂质；其通过提高钼(Mo)、钛(Ti)元素比例，并改善工艺条件，使得合金铸铁材料金相组织内密外疏，极力增强散热性能，但是钼、钒、钛等强碳化物合金元素的增加，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，易热疲劳失效而无法进一步提高使用寿命。
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抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，在使用高含量的钼、钒、钛元素来增强模具散热性能同时解决模具开裂问题。
本发明的技术方案是这样的：一种抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，包括以下质量百分比的组分：碳3.4～3.45％，硅2.7～2.8％，锰0.3～0.4％，硫<0.08％，磷<0.08％，钛0.1～0.2％，钒0.06～0.08％，钼0.25～0.35％，稀土元素0.025～0.035％，镁0.02～0.03％，其余为铁。
优选的，抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，包括以下质量百分比的组分：碳3.4％，硅2.76％，锰0.36％，硫0.07％，磷0.06％，钛0.1％，钒0.06％，钼0.29％，稀土元素0.03％，镁0.03％，其余为铁。
优选的，抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，包括以下质量百分比的组分：碳3.45％，硅2.8％，锰0.4％，硫0.07％，磷0.05％，钛0.2％，钒0.066％，钼0.35％，稀土元素0.035％，镁0.02％，其余为铁。
优选的，抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，包括以下质量百分比的组分：碳3.42％，硅2.7％，锰0.3％，硫0.06％，磷0.07％，钛0.13％，钒0.08％，钼0.25％，稀土元素0.025％，镁0.025％，其余为铁。
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：
使用该材料制成的玻璃模具适用于高速制瓶机生产，具有优秀的散热性能，少量的钒和较高比例的钼元素使玻璃模具有较强的抗热开裂性能，结合稀土元素对硫磷危害的消减，玻璃模具使用寿命高，同时硬度适中，硬度达到135～165HBW。
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
一种抗开裂稀土合金铸铁玻璃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，熔炼时在温度达到1470～1480℃时同时添加含钒原料及含钼原料；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.48％的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。
获得的抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，包括以下质量百分比的组分：碳3.4％，硅2.76％，锰0.36％，硫0.07％，磷0.06％，钛0.1％，钒0.06％，钼0.29％，稀土元素0.03％，镁0.03％，其余为铁。玻璃模具硬度160HBW，导热系数78.1W/m·K，使用寿命80万次。
实施例2
一种抗开裂稀土合金铸铁玻璃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，熔炼时在温度达到1470～1480℃时同时添加含钒原料及含钼原料；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.48％的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。
获得的抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，包括以下质量百分比的组分：碳3.45％，硅2.8％，锰0.4％，硫0.07％，磷0.05％，钛0.2％，钒0.066％，钼0.35％，稀土元素0.035％，镁0.02％，其余为铁。玻璃模具硬度151HBW，导热系数76.4W/m·K，使用寿命81.2万次。
实施例3
一种抗开裂稀土合金铸铁玻璃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，熔炼时在温度达到1470～1480℃时同时添加含钒原料及含钼原料；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.48％的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。
获得的抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，包括以下质量百分比的组分：碳3.42％，硅2.7％，锰0.3％，硫0.06％，磷0.07％，钛0.13％，钒0.08％，钼0.25％，稀土元素0.025％，镁0.025％，其余为铁。玻璃模具硬度146HBW，导热系数74.3W/m·K，使用寿命82.3万次。

Claims (4)

1.一种抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：碳3.4～3.45％，硅2.7～2.8％，锰0.3～0.4％，硫<0.08％，磷<0.08％，钛0.1～0.2％，钒0.06～0.08％，钼0.25～0.35％，稀土元素0.025～0.035％，镁0.02～0.03％，其余为铁。
2.根据权利要求1所述的抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：碳3.4％，硅2.76％，锰0.36％，硫0.07％，磷0.06％，钛0.1％，钒0.06％，钼0.29％，稀土元素0.03％，镁0.03％，其余为铁。
3.根据权利要求1所述的抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：碳3.45％，硅2.8％，锰0.4％，硫0.07％，磷0.05％，钛0.2％，钒0.066％，钼0.35％，稀土元素0.035％，镁0.02％，其余为铁。
4.根据权利要求1所述的抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：碳3.42％，硅2.7％，锰0.3％，硫0.06％，磷0.07％，钛0.13％，钒0.08％，钼0.25％，稀土元素0.025％，镁0.025％，其余为铁。
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