CN106367667A - 抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料的制造方法 - Google Patents

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赵兰英
滕元国
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys

Abstract

本发明公开了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：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，各组分质量百分比为：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；向铁水中加入铁水总质量的0.48％的蠕化剂进行蠕化处理；选用75硅铁孕育剂采用随流孕育+包内孕育进行孕育处理；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的制造方法
技术领域
本发明涉及一种铸铁玻璃模具材料的制造方法，特别是涉及一种抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料的制造方法。
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％、V0.09～0.15％、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的制造方法，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，各组分质量百分比为：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；
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。
优选的，所述各组分质量百分比为：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，所述各组分质量百分比为：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，抗所述各组分质量百分比为：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。
优选的，所述退火温度为960～970℃，退火时间6～7小时。
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，各组分质量百分比为：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。；
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，退火温度965℃，退火时间6小时。
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，各组分质量百分比为：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；
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，退火温度960℃，退火时间7小时。
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，各组分质量百分比为：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；
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，退火温度970℃，退火时间7小时。
玻璃模具硬度146HBW，导热系数74.3W/m·K，使用寿命82.3万次。

Claims (5)

1.一种抗开裂稀土合金铸铁玻璃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，熔炼时在温度达到1470～1480℃时同时添加含钒原料及含钼原料，各组分质量百分比为：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；
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。
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的制造方法，其特征在于：所述各组分质量百分比为：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的制造方法，其特征在于：所述各组分质量百分比为：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的制造方法，其特征在于：所述各组分质量百分比为：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。
5.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的制造方法，其特征在于：所述退火温度为960～970℃，退火时间6～7小时。
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