[发明专利]一种含硅模具及其制造方法

说明书

技术领域

本发明具体是一种含硅模具及其制造方法，属于机械加工技术领域。

背景技术

在铸造模具的过程中，为了降低企业成本，一般由铁铸造而成，但是单纯用铁铸造出的模具，耐腐蚀性差，抗氧性弱，且容易出现裂缝，脱模困难，不利于模具的完整性。

为克服上述技术问题，本领域技术人员在熔炼铁的过程中，常常加入硅、硫、钒等元素，以提高铸铁的性能，但是加入量的的比例也直接影响着铸铁的性能，在铸铁模具的过程中加入一定比例的硅元素可以提高铸铁模具的脱模性，抑制气泡，减少金属溶液中的气泡，从而使提高模具的质量，但是硅元素的比例过少或过多，就会降低材质的稳定性，使材质容易被氧化或腐蚀。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种含硅模具及其制造方法，能够解决硅元素添加比例过少或过多，导致降低材质的稳定性，使材质容易被氧化或腐蚀的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种含硅模具，包括以下质量百分比的组分：

2.5％～4.5％硅、0.05％～1.25％钒、0.5％～1.5％锰、0.02％～0.05％锌、0.01％～0.03％硫、0.02％～0.04％磷、0.1％～0.25％铝，0.13％～0.27％钛，其余为铁。

一种含硅模具，包括以下质量百分比的组分：

3％硅、0.85％钒、1％锰、0.035％锌、0.02％硫、0.03％磷、0.175％铝，0.2％钛，其余为铁。

一种含硅模具制造方法，具体包括以下步骤：

1)按质量百分比选取制备模具的原料；

2)将选取好的原料放入熔炼炉中进行熔炼，在熔炼过程中，向熔炼炉中添加分散剂；

3)将熔炼好的金属溶液进行浇注，浇注成需要的模具；

4)将浇注好的模具放在常温下冷却48h后，放入回火炉内进行反复退火，每次退火时间为5h～10h，且两次退火处理之间间隔24h，直至模具温度降至200℃～250℃；

5)将步骤(4)中模具从回火炉中取出，放于室内，冷却至常温，即可制得模具。

优选地，步骤(4)中分散剂为0.2％～0.5％的乙撑基双硬脂酰胺，硬脂酸单甘油酯，三硬脂酸甘油酯以及0.15％～0.25％的油酸酰其中一种或多种。

优选地，步骤(2)中，熔炼炉的温度控制在1500℃～1650℃，熔炼时间为12h～15h。

与现有技术相比，本发明制造出的模具抗氧化性和耐腐蚀性更好，稳定性好，延长了模具的使用寿命，且在熔炼的过程中较好地抑制了气泡的产生，减少了金属溶液中的气泡，增加了模具的强度，从而保证了模具的质量。本发明的制造方法，简单易行，且制造成本低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

制造含硅模具的原料为100kg，按质量百分比由下列组分组成：

5kg硅、0.05kg钒、0.5kg锰、0.02kg锌、0.01kg硫、0.02kg磷、0.1kg铝，0.13kg钛，其余为铁。

一种含硅模具制造方法，具体包括以下步骤：

1)按质量百分比选取上述制备模具的原料；

2)将选取好的原料放入熔炼炉中进行熔炼，在熔炼过程中，向熔炼炉中添加0.2kg的乙撑基双硬脂酰胺，熔炼炉的温度控制在1500℃，熔炼时间为15h；

3)将熔炼好的金属溶液进行浇注，浇注成需要的模具；

4)将浇注好的模具放在常温下冷却48h后，放入回火炉内进行反复退火，每次退火时间为5h，且两次退火处理之间间隔24h，直至模具温度降至250℃；

5)将步骤(4)中模具从回火炉中取出，放于室内，冷却至常温，即可制得模具。

实施例2：

制造含硅模具的原料为100kg，按质量百分比由下列组分组成：

3kg硅、0.85kg钒、1kg锰、0.035kg锌、0.02kg硫、0.03kg磷、0.175kg铝，0.2kg钛，其余为铁。

一种含硅模具制造方法，具体包括以下步骤：

1)按质量百分比选取制备模具的原料；

2)将选取好的原料放入熔炼炉中进行熔炼，在熔炼过程中，向熔炼炉中添加硬脂酸单甘油酯，熔炼炉的温度控制在1600℃，熔炼时间为13h；

3)将熔炼好的金属溶液进行浇注，浇注成需要的模具；