CN104928564A - 一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具 - Google Patents

一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具 Download PDF

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Abstract

本发明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；本发明玻璃模具提高钼(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，并保证型腔周边10mm完全形成石墨细小、组织致密的内D型石墨，而外表面为A型石墨合金铸铁玻璃模具基材，有效保证玻璃制瓶机高速制瓶，并使得模具使用寿命大大提高，比常规D型石墨合金铸铁寿命提高35％以上。

Description

一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具
技术领域
本发明涉及一种玻璃模具，具体是一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具。
背景技术
高品质的玻璃模具制品的形成与热玻璃和模具的作用有很大关系，因此，在玻璃模具制造行业，模具材料选择至关重要。铸铁作为制造玻璃模具材料的主导地位任然没有改变，预计今后在相当时期内，它还将会是主要的制模材。实际生产中，玻璃模具要频繁的与温度在1000℃左右的粘滞玻璃料接触，并且玻璃料要在其中冷却硬化，因而玻璃模具不断被加热冷却，承受温度的区间在较宽的范围内变化，经受氧化、腐蚀、生长及热疲劳作用。模具的各接触面要与玻璃的运动接触部位会发生摩擦而被磨损。故要求玻璃模具具有良好的导热性、抗氧化性、耐冷热疲劳性、耐磨损、组织致密均匀等性能。
目前市场上常见材料分为球墨铸铁、蠕墨铸铁、灰铸铁、D型石墨铸铁。传统观念认为，灰铸铁中以细小A型石墨为理想的石墨形态，但随着国内外学者的研究，D型石墨合金铸铁有较好的力学性能、抗氧化性、抗生长性及热疲劳抗力，因此D型石墨合金铸铁引起玻璃模具行业的广泛关注。
由于常规D型石墨合金铸铁中D型石墨细小，组织致密，导致模具散热效果不良，不能提高制瓶机速，而且其抗热疲劳效应也较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具，该玻璃模具通过对合金元素配比的调整，适当提高钼(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，并保证型腔周边10mm完全形成石墨细小、组织致密的D型石墨合金铸铁玻璃模具基材，从而有效保证玻璃制瓶机高速制瓶，并使得模具使用寿命大大提高。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具，其包含以下重量百分比组分：
其余为Fe与常见杂质。
Mo含量提高，以增强在高温情况下铸铁强度，防止热裂，同时耐热疲劳、抗氧化。Ti含量提高可以改善石墨结构，细化石墨，增强材料致密度，有效保证型腔光洁度。
作为优选，上述组分包含以下重量百分比：
其余为Fe与常见杂质。
本发明的玻璃模具的拉伸强度为230-270Mpa/mm2；布氏硬度：140～150HBW(距型腔10mm区域)，110～130HBW(距外表面20mm区域)；热传导系数为67W/M.℃，使用寿命可达85万次(一般铸铁玻璃模具使用寿命为62万次以内)。
本发明玻璃模具提高钼(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，并保证型腔周边10mm完全形成石墨细小、组织致密的内D型石墨，而外表面为A型石墨合金铸铁玻璃模具基材，有效保证玻璃制瓶机高速制瓶，并使得模具使用寿命大大提高，比常规D型石墨合金铸铁寿命提高35％以上。
具体实施方式
实施例1
(1)原料的熔炼，原料重量百分比的组分：C 3.49％、Mn 0.60％、Si1.90％、Mo 0.80％、V 0.15％、Ti 0.19％，其余为Fe与常见杂质。
(2)模具的浇注，模具的浇注温度为1250～1380℃。
(3)冷却，将模具置于沙中冷却24小时。
(4)退火，将模具置于回火炉中进行退火。
(5)将模具保温、冷却后出炉。
经检测，获得的模具型腔周边10mm完全形成石墨细小、组织致密的内D型石墨，而外表面为A型石墨合金铸铁玻璃模具基材。玻璃模具的拉伸强度为250Mpa/mm2；距型腔10mm区域，布氏硬度为145HBW，距外表面20mm区域，布氏硬度为125HBW。
实施例2
(1)原料的熔炼，原料重量百分比的组分：C 3.55％、Mn 0.65％、Si 2.0％、Mo 0.75％、V 0.1％、Ti 0.22％，其余为Fe与常见杂质。
(2)模具的浇注，模具的浇注温度为1250～1380℃。
(3)冷却，将模具置于沙中冷却24小时。
(4)退火，将模具置于回火炉中进行退火。
(5)将模具保温、冷却后出炉。
经检测，获得的模具型腔周边10mm完全形成石墨细小、组织致密的内D型石墨，而外表面为A型石墨合金铸铁玻璃模具基材。玻璃模具的拉伸强度为255Mpa/mm2；距型腔10mm区域，布氏硬度为150HBW，距外表面20mm区域，布氏硬度为125HBW。
实施例3
(1)原料的熔炼，原料重量百分比的组分：C 3.65％、Mn 0.50％、Si2.10％、Mo 0.70％、V 0.09％、Ti 0.22％，其余为Fe与常见杂质。
(2)模具的浇注，模具的浇注温度为1250～1380℃。
(3)冷却，将模具置于沙中冷却24小时。
(4)退火，将模具置于回火炉中进行退火。
(5)将模具保温、冷却后出炉。
经检测，获得的模具型腔周边10mm完全形成石墨细小、组织致密的内D型石墨，而外表面为A型石墨合金铸铁玻璃模具基材。玻璃模具的拉伸强度为270Mpa/mm2；距型腔10mm区域，布氏硬度为140HBW，距外表面20mm区域，布氏硬度为130HBW。
实施例4
(1)原料的熔炼，原料重量百分比的组分：C 3.55％、Mn 0.70％、Si 2.0％、Mo 0.80％、V 0.15％、Ti 0.22％，其余为Fe与常见杂质。
(2)模具的浇注，模具的浇注温度为1250～1380℃。
(3)冷却，将模具置于沙中冷却24小时。
(4)退火，将模具置于回火炉中进行退火。
(5)将模具保温、冷却后出炉。
经检测，获得的模具型腔周边10mm完全形成石墨细小、组织致密的内D型石墨，而外表面为A型石墨合金铸铁玻璃模具基材。玻璃模具的拉伸强度为265Mpa/mm2；距型腔10mm区域，布氏硬度为145HBW，距外表面20mm区域，布氏硬度为120HBW。
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 (5)

1.一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具，其特征在于包含以下重量百分比组分：
其余为Fe与常见杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具，其特征在于包含以下重量百分比组分：
其余为Fe与常见杂质。
3.根据权利要求1或2所述的一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具，其特征在于：拉伸强度为230-270Mpa/mm2。
4.根据权利要求1或2所述的一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具，其特征在于：距型腔10mm区域，布氏硬度为140～150HBW，距外表面20mm区域，布氏硬度为110～130HBW。
5.根据权利要求1或2所述的一种高钼高钛合金铸铁玻璃模具，其特征在于：热传导系数为67W/M.℃。
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