[发明专利]利用废钢替代生铁熔炼D型石墨合金铸铁玻璃模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃模具，特别是一种利用废钢替代生铁熔炼D型石墨合金铸铁玻璃模具，属于玻璃模具制造技术领域。

背景技术

目前，经过近二十年的发展，国内玻璃模具质量有了长足的进步，模具材料种类的增多、材料质量的提高、先进机械加工设备的应用以及机械加工精度的提高等；但与国外先进玻璃模具生产厂家相比，差距仍然较大，具体表现在：

1)材料质量的稳定性、使用寿命仍存在较大提升空间；

2)国内玻璃瓶罐生产厂家由于受成本、制瓶技术的制约，先进材料应有较少，导致模具生产厂家研发、生产先进材料的意愿受到较大压制。

但是，随着玻璃模具厂家的发展，加大了对国外市场的开发，由于国产模具相对较好的性价比得到了国外玻璃生产厂家的认可，使得模具出口数量大增，这样在客观上刺激了国内模具厂家为适应国外先进客户的要求，加强了对技术、设备的投入，以增强自己的竞争能力，获得更大的市场空间和利润空间，形成良性循环发展。

近年，受到能源、人力成本上升等因素的影响，制瓶的轻量化、高速化成为玻璃瓶罐厂家提升竞争力主要途径，这就要求模具生产厂家必须开发出高加工精度、高寿命、易维修及良好热性能的玻璃模具材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高寿命、易维修及良好热性能的利用废钢替代生铁熔炼D型石墨合金铸铁玻璃模具。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种利用废钢替代生铁熔炼D型石墨合金铸铁玻璃模具，其包含下列重量百分比的组分：

所述玻璃模具的硬度为130-170HBS。

所述玻璃模具的抗氧化性＜4.5g·m^-2h^-2。

所述玻璃模具的平均相对磨损量＜4.1％。

铸铁模具的氧化主要是石墨的氧化，在片状石墨中，D型石墨的抗氧化性能最优。

本发明采用废钢作为原材料，废钢中的碳是以化合态形式存在的，在通过熔炼过程中加入增碳剂，转化为铸铁，铸铁中的石墨主要由增碳剂供给的，利用炉料的遗传性，相对于用生铁熔炼，可极大的减少石墨的长度和粗度，为生成D型石墨提供了良好的先天条件，抗氧化性能达到4.5g·m^-2h^-2。

在熔炼过程中加入了稀土，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。

本发明玻璃模具内腔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；铁素体含量：≥95％，不允许有碳化物。

本发明的玻璃模具具有较强的耐磨性能和抗氧化性能，在最先进、制瓶速度最快的机型上使用时，成型模寿＞120万次/模，初型模＞90万次/模，上机使用周期长，易维修。

具体实施方式

实施例1

(1)将包括废钢在内的原料按下述重量百分比组分进行熔炼：C 3.40％、Si 1.80％、Mn 0.50％、P 0.08％、S 0.06％、Cr 0.20％、Mo 0.80％、V 0.10％、Ti0.15％、Ni19％，其余为Fe。

(2)模具的浇注：在1320℃下进行浇注。

(3)冷却，将模具置于沙中冷却10-12小时。

(4)退火，采用铁素体化退火工艺进行退火。

(5)将模具进行保温5-6小时。

玻璃模具的硬度为169HBS，抗氧化性为4.2g·m^-2h^-2，平均相对磨损量为4.0％。

实施例2

(1)将包括废钢在内的原料按下述重量百分比组分进行熔炼：C 3.70％、Si 2.20％、Mn 0.40％、S＜0.05％、Cr 0.4％、Mo 0.70％、V 0.05％、Ti0.25％、Ni18.00％，其余为Fe。

(2)模具的浇注：在1320℃下进行浇注。

(3)冷却，将模具置于沙中冷却10-12小时。

(4)退火，采用铁素体化退火工艺进行退火。

(5)将模具进行保温5-6小时。