CN103911543A - 一种铜镍铸铁模具材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜镍铸铁模具材料，由下列重量百分比的组分进行熔融和浇注制成：碳3～4％、铜0.4～0.7％、硅1.9～2.2％、锰0.65～0.8％、钼0.1～0.2％、镍0.6～0.8％、磷0.03~0.04％、硫0.02~0.05％、铬0.12～0.2％、钛0.18～0.2％、钒0.03～0.05％、Fe和通常的杂质。通过上述方式，本发明指出的一种铜镍铸铁模具材料，晶粒细化，质地致密耐氧化，耐高温和耐磨性好，韧性好，易加工，制成的模具使用寿命长。

Description

一种铜镍铸铁模具材料
技术领域
本发明涉及玻璃模具材料配方领域，特别是涉及一种铜镍铸铁模具材料。
背景技术
玻璃模具是指生产玻璃制品的模具，与塑胶模具相比，玻璃模具的工作温度较高，对材料的耐热性要求也更高。因为玻璃料的温度一般在1000℃以上，高温对模具材料的氧化较强，而且模具被玻璃料加热后耐磨性降低，开合的过程中更容易磨损。
玻璃模具根据材料不同，主要分为：铜模具、不锈钢模具和铸铁模具，由于铸铁模具的耐热性好，加工简便，关键是价格便宜，因此应用最为广泛。普通的球墨铸铁的导热性能、抗氧化和耐磨性差，一般采取的方式是在铸铁原料中添加硅、锰、镍等多种合金元素，以提高模具材料的综合性能。虽然部分元素的加入提高了铸铁材料的导热性、抗氧化和耐磨性性，但却带来了硬度过高，难以加工的问题，而且韧性差，制成的模具在使用的过程中容易发生产生裂纹或者缺口，使用寿命短。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种铜镍铸铁模具材料，改善加工性能，提高模具材料的韧性和强度，抗高温氧化和耐磨性好，使用寿命高。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种铜镍铸铁模具材料，由下列重量百分比的组分进行熔融和浇注制成：
碳  3～4％
铜  0.4～0.7％
硅  1.9～2.2％
锰  0.65～0.8％
钼   0.1～0.2％
镍   0.6～0.8％
磷     0.03~0.04％                                           
硫     0.02~0.05％
铬   0.12～0.2％
钛   0.18～0.2％
钒   0.03～0.05％
 其余为Fe和通常的杂质。
在本发明一个较佳实施例中，所述熔融的加热温度范围在1480~1550℃。
在本发明一个较佳实施例中，所述浇注的温度范围在1350~1400℃。
在本发明一个较佳实施例中，所述铜镍铸铁模具材料还需要两次退火工艺。
在本发明一个较佳实施例，中所述铜镍铸铁模具材料的拉伸强度≥250N/mm2。
在本发明一个较佳实施例中，所述铜镍铸铁模具材料的布氏硬度为145～160。
在本发明一个较佳实施例中，所述铜镍铸铁模具材料的抗弯强度为500N/ mm2 。
在本发明一个较佳实施例中，所述铜镍铸铁模具材料的伸长率为3～5％。
本发明的有益效果是：本发明指出的一种铜镍铸铁模具材料，晶粒细化，质地致密耐氧化，耐高温和耐磨性好，韧性好，易加工，制成的模具使用寿命长。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例包括：
一种铜镍铸铁模具材料，由下列重量百分比的组分进行熔融和浇注制成：
碳  3～4％
铜  0.4～0.7％
硅  1.9～2.2％
锰  0.65～0.8％
钼   0.1～0.2％
镍   0.6～0.8％
磷     0.03~0.04％                                           
硫     0.02~0.05％
铬   0.12～0.2％
钛   0.18～0.2％
钒   0.03～0.05％
 其余为Fe和通常的杂质。
首先准备新铁材料和报废模具材料，化验得到具体成分含量，根据上述组分重量范围进行元素添加，混合成原料。
进一步的，把原料组分进行熔融，所述熔融的加热温度范围在1480~1550℃，过低无法充分融合。
进一步的，充分融合后进行浇注，所述浇注的温度范围在1350~1400℃。浇注是要快速，以免温度降低而影响流动性，减少缺陷。
进一步的，所述铜镍铸铁模具材料还需要两次退火工艺。第一次退火是把成型的模具材料放在退火炉中加热至1000℃，保温5个小时后随炉冷却，温度降至250℃后进行第二次退火，第二次退火把模具材料加热至800℃，保温3个小时后随炉冷却至常温，以改善材料的塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，更易于加工。
进一步的，退火后的铜镍铸铁模具材料的拉伸强度≥250N/mm2。
进一步的，退火后的铜镍铸铁模具材料的布氏硬度为145～160。
进一步的，退火后的铜镍铸铁模具材料的抗弯强度为500N/ mm2 。
进一步的，退火后的铜镍铸铁模具材料的伸长率为3～5％。
综上所述，本发明指出的一种铜镍铸铁模具材料，提高了材料的韧性和易加工性能，抗高温氧化和耐磨性能也较好，使用寿命长，制成的模具使用次数不低于100万次，性价比突出。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种铜镍铸铁模具材料，其特征在于，由下列重量百分比的组分进行熔融和浇注制成：
碳  3～4％
铜  0.4～0.7％
硅  1.9～2.2％
锰  0.65～0.8％
钼   0.1～0.2％
镍   0.6～0.8％
磷     0.03~0.04％                                           
硫     0.02~0.05％
铬   0.12～0.2％
钛   0.18～0.2％
钒   0.03～0.05％
 其余为Fe和通常的杂质。
2.根据权利要求1所述的铜镍铸铁模具材料，其特征在于，所述熔融的加热温度范围在1480~1550℃。
3.根据权利要求1所述的铜镍铸铁模具材料，其特征在于，所述浇注的温度范围在1350~1400℃。
4.根据权利要求1所述的铜镍铸铁模具材料，其特征在于，所述铜镍铸铁模具材料还需要两次退火工艺。
5.根据权利要求1所述的铜镍铸铁模具材料，其特征在于，所述铜镍铸铁模具材料的拉伸强度≥250N/mm2。
6.根据权利要求1所述的铜镍铸铁模具材料，其特征在于，所述铜镍铸铁模具材料的布氏硬度为145～160。
7.根据权利要求1所述的铜镍铸铁模具材料，其特征在于，所述铜镍铸铁模具材料的抗弯强度为500N/ mm2 。
8.根据权利要求1所述的铜镍铸铁模具材料，其特征在于，所述铜镍铸铁模具材料的伸长率为3～5％。
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