專利名稱：稀土合金鑄鐵玻璃模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種玻璃模具，特別是一種稀土合金鑄鐵玻璃模具。
背景技術：
玻璃模具行業經過最近幾年高速發展，國內玻璃模具的材料質量有了長足的進步，不同類型的材料廣泛的應用，以適應不同廠家、不同機型、不同玻璃特性的要求。隨著制瓶技術的進一步發展，制瓶速度比以前提高了 25%以上，模具頻繁地與1100°C熱玻璃接觸，經受高溫氧化，并在沖頭的擠壓下模具與熱玻璃滑動接觸摩擦發生磨損，所以高溫氧化和磨損是影響模具性能的兩個重要因素，其中以氧化最為重要。
研究表明，D型石墨鐵素體基體合金鑄鐵可以提聞I旲具的性能,滿足了聞速制瓶機對鑄鐵類材料要求。發明內容
本發明的目的是提供一種高性能，可以滿足高速制瓶機制瓶要求的合金玻璃模具。
為了實現上述的目的，本發明的技術方案是一種稀土合金鑄鐵玻璃模具，其包含下列質量百分比的組分
C 3. 40 3. 70 Si1. 80 2. 20 Mn O. 60 O. 80 P 〈O. 05 S 〈O. 05 Ni 〈O. 02 Mo O. 60 O . 80 V O. 05 O. 15
Ti O. 15 O. 25
其余為Fe和少量的雜質。
所述模具的抗氧化性能< 4. 5g · m-2h-l。
所述模具的抗拉強度為375Mpa
本發明的稀土添加在合金鐵水中，細化鑄態組織，改善非金屬夾雜物的形狀和分布，有利于材質性能的提高，因而稀土的加入提高了鑄鐵的機械性能，其抗震性、耐磨性和切削加工性能比鋼還好，比一般的鑄件抗拉強度提高了 20-50MPa。
微量稀土能促進D型石墨鑄鐵中初晶奧氏體骨架的生長，對強化基體組織有一定作用。
微量稀土能細化D型石墨，其長度只為未加稀土孕育的1/3 1/4，石墨數量增多， 石墨生長前端鈍化、分枝、花瓣狀形態也有所改善，大大減輕了石墨對基體的破壞作用，這是稀土強化D型石墨鑄鐵的主要原因。
鐵水中經常含有氧、硫等有害雜質，這些雜質會使鑄件產生氣孔、裂縫，并形成夾渣，使材質的強度、韌性和塑性降低。而稀土元素與硫、氧的結合能力強，生成難熔化合物， 在鐵水中能起脫硫除氧作用。同時稀土還能消除鐵水中有害元素如Pb、Zn、Bi等的不良影響。
在共晶或近共晶成分的D型石墨鑄鐵凝固過程中，首先析出初晶奧氏體。隨著鐵液溫度下降，初晶奧氏體不斷地分枝并長大，初晶奧氏體骨架分枝越多，鑄鐵的強度相對就高。稀土能擴大初晶奧氏體生長溫度區域。故而比未經稀土孕育的要粗壯。當枝晶增多， 留給石墨生長的空間就越小，石墨晶核相對密集，石墨生長時受到骨架的阻礙，最終形成比 A型石墨小得多的D型石墨。
稀土不僅能促使初晶奧氏體的生長，又是阻礙石墨化的元素之一，在共晶轉變時起阻礙石墨化的作用，降低石墨的生長速度。同時稀土與鐵液中的硫、氧生成硫化物和氧化物，能作為石墨結晶的外來晶核，使初晶奧氏體骨架間鐵液中石墨晶核增多，更為密集，因此經孕育后的D型石墨比未經孕育的D型石墨數量增多，尺寸大大減小。
本發明模具內腔0-20mm:D型石墨，允許含有<5%的A型石墨，等級6_8級；20mm 以后為A或D型；奧氏體含量·》95%，不允許有碳化物。
具體實施方式
實施例1
取以下質量百分比的合金材料進行熔煉
C3. 50Si1. 80MnO. 80PO. 04SO. 02NiO. 01MoO. 80VO. 15TiO. 20CrO. 35
其余為Fe和少量的雜質。
然后經成分檢測，稀土孕育劑倒入包中(含量占O. 2% )，將鐵水沖入包中，進行澆注，再將鑄件進行去應力退火，最后進行成品檢驗。
經檢測，模具的硬度為150HBS，模具內腔0-20mm:D型石墨，含有3. 5%的A型石墨，等級6-8級；20mm以后為D型。模具抗氧化性能為4. 5g ·ηι-21ι-1,抗拉強度為375Mpa。
實施例2
取以下質量百分比的合金材料進行熔煉
C 3. 40 Si 2. O
Mn O. 60 P O. 03 S O. 04 Ni O. 015 Mo O. 60Ti O. 25 Cr O. 20
其余為Fe和少量的雜質。
然后經成分檢測，稀土孕育劑倒入包中(含量占O. 4% )，將鐵水沖入包中，進行澆注，再將鑄件進行去應力退火，最后進行成品檢驗。
經檢測，模具的硬度為150HBS，模具內腔0-20mm:D型石墨，含有3%的A型石墨， 等級6-8級；20mm以后為D型。模具抗氧化性能為4. 2g · m-2h_l，抗拉強度為375Mpa。
實施例3
取以下質量百分比的合金材料進行熔煉
C3. 70Si2. 20MnO. 70PO. 04SO. 01 NiO. 01MoO. 70VO. 05TiO. 15CrO. 40
其余為Fe和少量的雜質。
然后經成分檢測，稀土孕育劑倒入包中(含量占O. 3% )，將鐵水沖入包中，進行澆注，再將鑄件進行去應力退火，最后進行成品檢驗。
經檢測，模具的硬度為150HBS，模具內腔0-20mm:D型石墨，含有4%的A型石墨， 等級6-8級；20mm以后為D型。模具抗氧化性能為4g · m-2h_l,抗拉強度為375Mpa。
上述實施例不以任何方式限制本發明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術方案均落在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種稀土合金鑄鐵玻璃模具，其特征在于包含下列質量百分比的組分C 3. 40 3. 70Si1. 80 2.20MnO. 60 O. 80P〈O. 05S〈O. 05Ni〈O. 02MoO. 60 O. 80VO. 05 O.15TiO. 15 O.25其余為Fe和少量的雜質。
2.根據權利要求1所述的稀土合金鑄鐵玻璃模具，其特征在于所述模具的抗氧化性能< 4. 5g · m-2h_l。
3.根據權利要求1所述的稀土孕育劑促進D型石墨的合金玻璃模具，其特征在于所述模具的抗拉強度為375Mpa。
全文摘要
本發明公開了一種稀土合金鑄鐵玻璃模具，將稀土添加在鐵水中，細化鑄態組織，改善非金屬夾雜物的形狀和分布，有利于材質性能的提高，因而稀土的加入提高了鑄鐵的機械性能，其抗震性、耐磨性和切削加工性能比鋼還好，比一般的鑄件抗拉強度提高了20-50MPa。
文檔編號C22C37/10GK102994863SQ201110268050
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月13日 優先權日2011年9月13日
發明者滕元國 申請人:常熟市精工模具制造有限公司