CN109266803A - 蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法 - Google Patents

蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，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，各组分质量百分比为：碳3.85～4.0％，硅1.9～2.3％，锰0.5～0.6％，硫<0.05％，磷<0.05％，钛0.1～0.2％，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0.4～0.5％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；在蠕化及孕育处理完成后的22～25min时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。本发明得到的蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料与含有钼、钒元素的玻璃模具使用寿命相当。

Description

蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法
技术领域
本发明涉及一种铸铁玻璃模具材料的制造方法，特别是涉及一种蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法。
背景技术
蠕墨铸铁的石墨形态呈蠕虫状，其强度高于灰铸铁，并具有较好的铸造性能以及导热性能，因此是玻璃模具常用的铸铁材料。以往通常在蠕墨铸铁中增加钼、钒、钛元素来解决模具开裂问题。例如公开号为CN106367667A的中国专利“抗开裂稀土合金铸铁玻璃模具材料的制造方法”，公开了熔炼时在温度达到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&lt;0.08％，磷&lt;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。该方案采用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。虽然钼、钒的使用量相对较少，但是钼、钒原料价格较高，对于控制模具生产成本不利，因此需要寻求其他更为经济的替代方案。
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蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，减少钼、钒元素的使用并获得与含有钼、钒元素的玻璃模具相当的使用寿命。
本发明的技术方案是这样的：一种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3.85～4.0％，硅1.9～2.3％，锰0.5～0.6％，硫&lt;0.05％，磷&lt;0.05％，钛0.1～0.2％，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0.4～0.5％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、在蠕化及孕育处理完成后的22～25min时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3.95％～4.0％，硅2.1～2.2％，锰0.5～0.6％，硫&lt;0.05％，磷&lt;0.05％，钛0.1～0.2％，稀土元素0.025～0.035％，镁0.02～0.03％，其余为铁。
优选的，所述蠕化及孕育处理处理温度为1480～1490℃，浇注温度为1430～1435℃。
优选的，所述熔炼时温度为1530～1540℃。
优选的，所述退火温度为900～920℃，退火时间3～4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：
通过优选碳、硅含量，采用随流孕育+包内孕育联合孕育处理，控制蠕化及孕育处理完成后至浇注的时间，达到综合控制铸铁石墨蠕化程度，采用蠕化后段刚开始蠕化衰退的特点，得到蠕化率在60～65％左右的蠕墨铸铁，不采用成本较高的钼、钒原料得到了与含有钼、钒的蠕墨铸铁材料相当的使用寿命，减少了生产成本。
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
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3.90％，硅1.9％，锰0.54％，硫&lt;0.05％，磷&lt;0.05％，钛0.15％，稀土元素0.025％，镁0.02％，其余为铁，熔炼时温度为1530℃；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.45％的蠕化剂进行蠕化处理，蠕化剂为稀土镁蠕化剂；
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、在蠕化及孕育处理完成后的22～25min时以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，蠕化及孕育处理处理温度为1480℃，浇注温度为1435℃，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理，退火温度为900℃，退火时间3小时，玻璃模具使用寿命81万次。
实施例2
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3.85％，硅2.3％，锰0.5％，硫&lt;0.05％，磷&lt;0.05％，钛0.15％，稀土元素0.035％，镁0.025％，其余为铁，熔炼时温度为1535℃；
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，蠕化剂为稀土镁蠕化剂；
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、在蠕化及孕育处理完成后的22～25min时以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，蠕化及孕育处理处理温度为1485℃，浇注温度为1430℃，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理，退火温度为920℃，退火时间3.5小时，玻璃模具使用寿命79万次。
实施例3
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3.95％，硅2.1％，锰0.58％，硫&lt;0.05％，磷&lt;0.05％，钛0.2％，稀土元素0.035％，镁0.03％，其余为铁，熔炼时温度为1540℃；
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，蠕化剂为稀土镁蠕化剂；
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、在蠕化及孕育处理完成后的22～25min时以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，蠕化及孕育处理处理温度为1485℃，浇注温度为1430℃，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理，退火温度为920℃，退火时间4小时，玻璃模具使用寿命84万次。
实施例4
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3.96％，硅2.2％，锰0.6％，硫&lt;0.05％，磷&lt;0.05％，钛0.1％，稀土元素0.03％，镁0.02％，其余为铁，熔炼时温度为1530℃；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.5％的蠕化剂进行蠕化处理，蠕化剂为稀土镁蠕化剂；
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、在蠕化及孕育处理完成后的22～25min时以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，蠕化及孕育处理处理温度为1490℃，浇注温度为1435℃，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理，退火温度为910℃，退火时间3.5小时，玻璃模具使用寿命85万次。
实施例5
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4.0％，硅2.16％，锰0.54％，硫&lt;0.05％，磷&lt;0.05％，钛0.13％，稀土元素0.025％，镁0.025％，其余为铁，熔炼时温度为1535℃；
步骤2、向铁水中加入铁水总质量的0.4％的蠕化剂进行蠕化处理，蠕化剂为稀土镁蠕化剂；
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、在蠕化及孕育处理完成后的22～25min时以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，蠕化及孕育处理处理温度为1480℃，浇注温度为1430℃，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理，退火温度为920℃，退火时间4小时，玻璃模具使用寿命83万次。

Claims (5)

1.一种蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其特征在于，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3.85～4.0％，硅1.9～2.3％，锰0.5～0.6％，硫&lt;0.05％，磷&lt;0.05％，钛0.1～0.2％，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0.4～0.5％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、在蠕化及孕育处理完成后的22～25min时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3.95％～4.0％，硅2.1～2.2％，锰0.5～0.6％，硫&lt;0.05％，磷&lt;0.05％，钛0.1～0.2％，稀土元素0.025～0.035％，镁0.02～0.03％，其余为铁。
3.根据权利要求1所述的蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其特征在于：所述蠕化及孕育处理处理温度为1480～1490℃，浇注温度为1430～1435℃。
4.根据权利要求1所述的蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其特征在于：所述熔炼时温度为1530～1540℃。
5.根据权利要求1所述的蠕墨铸铁玻璃器皿模具材料的制造方法，其特征在于：所述退火温度为900～920℃，退火时间3～4小时。
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