[發明專利]一種合金鑄鐵玻璃模具口模材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410480802.7
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104278193A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 唐劍鋒;錢健;張全林
• 申請（專利權）人: 蘇州東海玻璃模具有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 袁紅紅

技術領域

本發明涉及玻璃模具口模材料領域，特別是涉及一種合金鑄鐵玻璃模具口模材料及其制備方法。

背景技術

無論是吹吹法還是壓吹法制瓶工藝，口模都是玻璃瓶成型過程中最為重要的模具之一。由于銅合金模具的高昂的生產成本和焊接性能的不良，目前技術無法完全克服。目前鑄鐵作為口模的核心材料地位還是不會改變的。鑄鐵材料的口模又有使用棒料型材和翻砂鑄造毛坯的區分。由于棒料型材容易采購，可以備貨原料，大多數的模具制造商用棒料制作口模，但是由于棒料生產的口模沒有冷激層的存在因此壽命普遍短，質量沒有保證。

口模的結構特點決定了口模與成初模具噴焊工藝有很大的差異性，成初模主要是在合縫線和接線部分局部噴焊，而大多數的鑄鐵材質口模要求內腔整體噴焊，因此與成初模相比，耐高溫合金粉與口模基體的結合要求更加高。目前行業內使用的口模鑄鐵材料的主要問題出現在與噴焊層的結合性能差。原因是口模的基材合金鑄鐵組織的成分與耐高溫合金粉末融合不良，基材合金鑄鐵與噴焊合金粉末存在不同的線脹系數所致，導致口模的壽命相對成模相差4~6倍。甚至在工廠未成成品之前噴焊工藝結束后，后面的機加工工序過程中就出現開裂脫落的情況。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種玻璃模具口模材料及其制備方法，能夠解決制備口模的噴焊工藝結束后，后續機加工過程中出現的開裂脫落的情況。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種合金鑄鐵玻璃模具口模材料，由下列質量百分比的組分組成：C??3.3~3.5?%、Si?2.4~2.9%、Mn?0.3~0.5%、P<0.05%、S＜0.03%、Mo?1.5~2.0%、Al?0.6~0.9%，其余為Fe和不可避免的雜質。

在本發明一個較佳實施例中，0~800℃范圍內，所述口模材料的線性膨脹系數為14~16×10^-6?K^?-1?。

在本發明一個較佳實施例中，所述口模材料的工作表面有一層不小于3mm的致密冷激層。

在本發明一個較佳實施例中，所述口模材料的外表面布氏硬度為160±15HB。

在本發明一個較佳實施例中，所述口模材料的金像組織為：內腔工作表面為6~8級的D型石墨，外圓處允許有不超過30%的其他片狀石墨存在；基體為85%以上鐵素體，無游離合金碳化物。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種上述的合金鑄鐵玻璃模具口模材料的制備方法，具體步驟包括：

（100）造型：為獲得3mm以上的冷激層，在常規砂型的基礎上，口模內腔工作面，采用與內腔形狀一致的冷鐵進行激冷；

（200）配料：將Q12鑄造生鐵、廢鋼、回爐料、硅鐵、錳鐵，鉬鐵和純鋁進行化學分析；然后按所述組分質量百分比稱取原材料，所述組分質量百分比為：C?3.3~3.5?%、Si?2.4~2.9%、Mn?0.3~0.5%、P<0.05%、S＜0.03%、Mo?1.5~2.0%、Al?0.6~1%，其余為Fe和不可避免的雜質；?

（300）熔煉：將按比例稱量好生鐵、廢鋼和回爐料放入中頻爐中，等上述爐料完全熔化后，再將硅鐵、錳鐵和鉬鐵結晶硅加入中頻爐中，加熱熔化并調節鐵水溫度至1500~1530℃，此時加入純鋁顆粒，撒覆蓋劑保溫3~5分鐘左右，出鐵水至澆包；

（400）孕育及澆注：將熔化好的鐵水，倒入澆包中，同時隨流加入75SiFe孕育劑，粒度為5~10mm，加入量為鐵水總量的0.5%；倒包完后，再在鐵液表面撒聚渣覆蓋劑，然后經行扒渣，扒渣過后，再在鐵液表面撒聚渣覆蓋劑，等鐵液溫度降至1380℃左右，開始澆注；澆注時，專人擋渣；在澆杯口部和直澆道連接處加一層陶瓷過濾網，防止爐渣進入毛坯內部污染鐵液；

（500）退火工藝：將澆注好的鑄鐵毛坯裝入退火爐內，以最快的速度升溫至950℃，保溫8~10小時，然后以25~30℃每小時，冷卻300℃以下，打開爐門降溫至室溫。

在本發明一個較佳實施例中，步驟（100）中，所述冷鐵使用前拋丸除銹、除水和油，并且在其表面涂有醇基涂料。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（200）中，所述純鋁為粒度5mm~10mm。