[發(fā)明專利]高碳當(dāng)量高強(qiáng)度低應(yīng)力玻璃模具材料及其制備方法

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• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108018481A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戈劍鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州東方模具科技股份有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/08;C22C33/08;C21D5/00;C21D1/26;C21D1/30
• 代理公司: 常熟市常新專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32113
• 代理人: 朱偉軍

1.一種高碳當(dāng)量高強(qiáng)度低應(yīng)力玻璃模具材料，其特征在于其化學(xué)元素組成及其質(zhì)量%為：3.61-3.8%的碳、1.9-2.2%的硅、0.5-0.75%的錳、0.14-0.25%的鈦、0.09-0.16%的釩、0.45-0.85%的鉬、0.4-1.2%的銅、0.8-1.5%的鎳、0.25-0.55%的鉻、＜0.05%的硫和＜0.05%的磷，余為鐵。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高碳當(dāng)量高強(qiáng)度低應(yīng)力玻璃模具材料，其特征在于其化學(xué)元素組成及其質(zhì)量%為：3.61%的碳、2.2%的硅、0.5%的錳、0.18%的鈦、0.12%的釩、0.45%的鉬、0.8%的銅、1%的鎳、0.4%的鉻、0.03%的硫和0.02%的磷，余為鐵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高碳當(dāng)量高強(qiáng)度低應(yīng)力玻璃模具材料，其特征在于其化學(xué)元素組成及其質(zhì)量%為：3.7%的碳、1.9%的硅、0.75%的錳、0.25%的鈦、0.09%的釩、0.85%的鉬、1.2%的銅、0.8%的鎳、0.55%的鉻、0.02%的硫和0.03%的磷，余為鐵。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高碳當(dāng)量高強(qiáng)度低應(yīng)力玻璃模具材料，其特征在于其化學(xué)元素組成及其質(zhì)量%為：3.8%的碳、2.05%的硅、0.14%的鈦、0.65%的錳、0.16%的釩、0.65%的鉬、0.4%的銅、1.5%的鎳、0.55%的鉻、0.025%的硫和0.025%的磷，余為鐵。

5.一種如權(quán)利要求1所述的高碳當(dāng)量高強(qiáng)度低應(yīng)力玻璃模具材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

A)熔煉，先向熔煉爐內(nèi)加入廢鋼、碳化硅和增碳劑，再加入生鐵，待生鐵熔化后加入回爐料，并且控制加入的生鐵的重量百分比，待回爐料熔化后加入硅鐵、錳鐵、鉬鐵、鉻鐵、釩鐵、電解銅、電解鎳、鈦鐵，直至全部熔化后進(jìn)行扒渣，待鐵水溫度達(dá)到1520-1550℃進(jìn)行保溫過熱處理，在保溫過熱處理的同時對鐵水化學(xué)元素進(jìn)行取樣分析并且調(diào)整鐵水化學(xué)元素的質(zhì)量%含量，而后出爐進(jìn)行隨爐孕育處理，得到待澆注熔液；

B）澆注，將由步驟A）得到的待澆注熔液澆注到樹脂砂單箱無冒口鑄型中，澆注之前，在鑄型上面加蓋用于成型出玻璃模具的內(nèi)腔的冷鐵泥芯并且向澆道中加入旨在進(jìn)行二次孕育的孕育劑，澆注完成后靜置，撤去冷鐵泥芯，得到待退火模坯；

C）退火，將由步驟B）得的待退火模坯投入熱處理爐進(jìn)行高溫石墨化退火并且控制退火溫度和控制退火時間，退火結(jié)束出退火爐，得到毛坯；

D）去應(yīng)力退火，先對由步驟C）得到的毛坯進(jìn)行熱噴涂及粗加工，而后引入退火爐進(jìn)行去應(yīng)力退火并且控制去應(yīng)力退火溫度和去應(yīng)力退火時間以及出爐溫度，得到高碳當(dāng)量高強(qiáng)度低應(yīng)力玻璃模具材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高碳當(dāng)量高強(qiáng)度低應(yīng)力玻璃模具材料的制備方法，其特征在于步驟A）中所述的控制加入的生鐵的重量的百分比是將生鐵的加入量控制在所有爐料總質(zhì)量的10-20%，所述生鐵為南非高純生鐵；所述的廢鋼為預(yù)先進(jìn)行除油和除銹處理的碳素廢鋼；所述的增碳劑為經(jīng)過高溫石墨化的低S及低N增碳劑，所述碳化硅為冶金級的碳化硅。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高碳當(dāng)量高強(qiáng)度低應(yīng)力玻璃模具材料的制備方法，其特征在于步驟A）所述的保溫過熱處理的溫度為1520-1550℃，保溫時間為5-10min；所述的調(diào)整鐵水化學(xué)元素的質(zhì)量%含量是將化學(xué)元素的質(zhì)量%含量調(diào)整為：3.61-3.8%的碳、1.9-2.2%的硅、0.5-0.75%的錳、0.14-0.25%的鈦、0.09-0.16%的釩、0.45-0.85%的鉬、0.4-1.2%的銅、0.8-1.5%的鎳、0.25-0.55%的鉻、＜0.05%的硫和＜0.05%的磷，余為鐵。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高碳當(dāng)量高強(qiáng)度低應(yīng)力玻璃模具材料的制備方法，其特征在于步驟A）中所述的隨爐孕育處理是指向鐵水熔液中加入硅鋇鈣孕育劑，孕育劑的加入量為鐵水總質(zhì)量的0.3-0.6%。