[发明专利]稀土合金铸铁玻璃模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃模具，特别是一种稀土合金铸铁玻璃模具。

背景技术

玻璃模具行业经过最近几年高速发展，国内玻璃模具的材料质量有了长足的进步，不同类型的材料广泛的应用，以适应不同厂家、不同机型、不同玻璃特性的要求。随着制瓶技术的进一步发展，制瓶速度比以前提高了25％以上，模具频繁地与1100℃热玻璃接触，经受高温氧化，并在冲头的挤压下模具与热玻璃滑动接触摩擦发生磨损，所以高温氧化和磨损是影响模具性能的两个重要因素，其中以氧化最为重要。

研究表明，D型石墨铁素体基体合金铸铁可以提高模具的性能，满足了高速制瓶机对铸铁类材料要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能，可以满足高速制瓶机制瓶要求的合金玻璃模具。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种稀土合金铸铁玻璃模具，其包含下列质量百分比的组分：

其余为Fe和少量的杂质。

所述模具的抗氧化性能＜4.5g·m-2h-1。

所述模具的抗拉强度为375Mpa

本发明的稀土添加在合金铁水中，细化铸态组织，改善非金属夹杂物的形状和分布，有利于材质性能的提高，因而稀土的加入提高了铸铁的机械性能，其抗震性、耐磨性和切削加工性能比钢还好，比一般的铸件抗拉强度提高了20-50MPa。

微量稀土能促进D型石墨铸铁中初晶奥氏体骨架的生长，对强化基体组织有一定作用。

微量稀土能细化D型石墨，其长度只为未加稀土孕育的1/3～1/4，石墨数量增多，石墨生长前端钝化、分枝、花瓣状形态也有所改善，大大减轻了石墨对基体的破坏作用，这是稀土强化D型石墨铸铁的主要原因。

铁水中经常含有氧、硫等有害杂质，这些杂质会使铸件产生气孔、裂缝，并形成夹渣，使材质的强度、韧性和塑性降低。而稀土元素与硫、氧的结合能力强，生成难熔化合物，在铁水中能起脱硫除氧作用。同时稀土还能消除铁水中有害元素如Pb、Zn、Bi等的不良影响。

在共晶或近共晶成分的D型石墨铸铁凝固过程中，首先析出初晶奥氏体。随着铁液温度下降，初晶奥氏体不断地分枝并长大，初晶奥氏体骨架分枝越多，铸铁的强度相对就高。稀土能扩大初晶奥氏体生长温度区域。故而比未经稀土孕育的要粗壮。当枝晶增多，留给石墨生长的空间就越小，石墨晶核相对密集，石墨生长时受到骨架的阻碍，最终形成比A型石墨小得多的D型石墨。

稀土不仅能促使初晶奥氏体的生长，又是阻碍石墨化的元素之一，在共晶转变时起阻碍石墨化的作用，降低石墨的生长速度。同时稀土与铁液中的硫、氧生成硫化物和氧化物，能作为石墨结晶的外来晶核，使初晶奥氏体骨架间铁液中石墨晶核增多，更为密集，因此经孕育后的D型石墨比未经孕育的D型石墨数量增多，尺寸大大减小。

本发明模具内腔0-20mm：D型石墨，允许含有＜5％的A型石墨，等级：6-8级；20mm以后为A或D型；奥氏体含量：≥95％，不允许有碳化物。

具体实施方式

实施例1

取以下质量百分比的合金材料进行熔炼：

其余为Fe和少量的杂质。

然后经成分检测，稀土孕育剂倒入包中(含量占0.2％)，将铁水冲入包中，进行浇注，再将铸件进行去应力退火，最后进行成品检验。

经检测，模具的硬度为150HBS，模具内腔0-20mm：D型石墨，含有3.5％的A型石墨，等级：6-8级；20mm以后为D型。模具抗氧化性能为4.5g·m-2h-1，抗拉强度为375Mpa。

实施例2

取以下质量百分比的合金材料进行熔炼：

其余为Fe和少量的杂质。

然后经成分检测，稀土孕育剂倒入包中(含量占0.4％)，将铁水冲入包中，进行浇注，再将铸件进行去应力退火，最后进行成品检验。

经检测，模具的硬度为150HBS，模具内腔0-20mm：D型石墨，含有3％的A型石墨，等级：6-8级；20mm以后为D型。模具抗氧化性能为4.2g·m-2h-1，抗拉强度为375Mpa。

实施例3

取以下质量百分比的合金材料进行熔炼：

其余为Fe和少量的杂质。

然后经成分检测，稀土孕育剂倒入包中(含量占0.3％)，将铁水冲入包中，进行浇注，再将铸件进行去应力退火，最后进行成品检验。