[发明专利]一种铸铁机用金属模具

说明书

技术领域

本发明涉及冶金铸造领域，特别涉及一种铸铁机铸造铁锭用的金属模具。

背景技术

由于铸铁机在钛渣、冶炼行业的生产效率高，因此而得到了较为广泛的应用。但目前铸铁机所用的金属模具大都采用灰口铸铁材质，其组织为珠光体+碳化物+石墨，珠光体虽强度较高，但在急冷急热条件下，在使用过程中易于产生组织应力而造成疲劳开裂，使用寿命不高。

中国专利CN85103914B公开了一种用于钢锭模的低合金钒钛铸铁，其主要目的是提供一种合金消耗和成本都低于球墨和蠕墨铸铁钢锭模的低合金钒钛铸铁材料的钢锭模。由于轧制的要求，对于钢锭成品的要求与铁锭成品的要求相关很大，钢锭模一般都在几百公斤到十几吨重。而铸铁机所用的铸铁模具是用于将铁水等金属液体自然或喷水冷却成固态，铁锭一般几十公斤或上百公斤。此外，钢锭模的生产是不连续的。而铸铁模具装配到铸铁机上，由链板等带动，用于连续生产作业。

中国专利CN101014433A公开了一种用于浇铸液态金属的模具及相应方法，但该模具是由铜基合金制成，其中包括超过50％重量的铜以及包括铬、锆和镍组成，或使用灰口铸铁或球墨铸铁，存在合金消耗大、成本高以及在急冷急热条件下容易因疲劳强度不够而造成损坏，使用寿命不高等不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铸铁机用金属模具。这种金属模具材质的成分比例组配合理，用于铸铁机铸造金属锭。

本发明所采用的技术方案之一是铸铁机用金属模具的特点在于其组份以重量百分比计为：C：3.0～3.3％，Si：2.1～2.8％，Mn：0.5～0.8％，V：0.1～0.2％，Ti：0.01～0.03％，其余为Fe和其它杂质；其优选组份以重量百分比计为：C：3.1～3.2％，Si：2.3～2.5％，Mn：0.6～0.8％，V：0.1～0.2％，Ti：0.01～0.03％，其余为Fe和其它杂质。

本发明所采用的技术方案之二是在金属模具的底部和两侧壁中沿纵向方向铸入有若干个加强钢筋1，作为对上述技术方案的补充和改进，进一步提高了金属模具的强韧性和抗裂性能。

本发明的铸铁机金属模具在急冷急热的工作条件下可连续生产，其急冷急热的时间间隔仅为铸铁机运转一圈的几十分钟时间，本发明的金属模具具有良好的导热性能以及足够的强度，并且具有延伸率小，热膨胀系数小，弹性模数低等良好的耐热疲劳参数，与现有灰口铸铁金属模具相比，其使用寿命大大提高。

附图说明

附图1为本发明的金属模具结构的示意图。

附图2为在金属模具中铸入加强钢筋A-A剖面的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例或附图对本发明的构成机理及结构形式进行详细的描述，以说明本发明与已有技术相比具有显著的良好效果。

本发明所采用铸铁机用金属模具的组份以重量百分比计为：C：3.0～3.3％，Si：2.1～2.8％，Mn：0.5～0.8％，V：0.1～0.2％，Ti：0.01～0.03％，S<0.07％，P<0.07％其余为Fe；其中：选用一组最佳组份以重量百分比计为：C：3.1～3.2％，Si：2.3～2.5％，Mn：0.6～0.8％，V：0.1～0.2％，Ti：0.01～0.03％，S<0.04％，P<0.04％其余为Fe。其中：

选用C含量为3.0～3.3％，C可促进材料的石墨化，采用本发明的含量范围能保证获得细片状石墨，增加模具的热传导性。

本发明选用Si含量为2.1～2.8％；Si成分的选用可以促进材料石墨化的形成，提高材料抵抗激冷激热交变应力的能力，。

加入含量为0.5～0.8％的Mn可以抵消组份中不可避免成分硫的有害作用，并能间接地促进石墨化，提高金属模具的综合性能。

V和Ti的的加入可使金属模具的耐热性能显著地提高，因为钒钛元素的固溶和析出强化了基体组织；同时还使金属模具具有致密的组织，提高了模具的强度和屈服极限。

同时，还需控制不可避免的S和P均小于0.07％，以防止模具在激冷激热状态下脆性的产生。

本发明还在金属模具的底部和两侧壁中沿纵向方向铸入有3个加强钢筋1，以进一步提高金属模具的强度、刚性和抗裂性能。

实施例1