钼钒合金铸铁玻璃模具材料的制造方法

摘要

本发明公开了钼钒合金铸铁玻璃模具材料的制造方法，包括以下步骤：按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：碳3.7～3.75％，硅2.0～2.1％，锰0.6～0.66％，硫

权利要求

1.一种钼钒合金铸铁玻璃模具材料的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：碳

3.7～3.75％，硅2.0～2.1％，锰0.6～0.66％，硫<0.05％，磷<0.05％，钛0.15～0.2％，钒

0.06～0.08％，钼0.4～0.5％，铜0.36～0.38％，其余为铁，熔炼时在温度达到1470～1480℃时同时添加含钒原料及含钼原料，在1530～1540℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；

步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具；

步骤3、对玻璃模具进行热处理，所述热处理工艺是将玻璃模具加热至970～980℃，然后以15～20℃/h冷却至750～780℃保温3～4小时，再加热至900～920℃，保温4～5小时后随炉冷却至常温。

2.根据权利要求1所述的钼钒合金铸铁玻璃模具材料的制造方法，其特征在于：所述以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内时采用保温浇注，浇注温度为1300～1310℃。

说明书

钼钒合金铸铁玻璃模具材料的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种玻璃模具材料的制造方法，特别是涉及一种钼钒合金铸铁玻璃模具材料的制造方法。

背景技术

[0002] 中国专利CN106381442A公开了一种高耐磨D型石墨铁素基体的玻璃模具材料，该模具包含以下重量百分比组分：碳3.5～3.6％，硅2.0～2.1％，锰0.6～0.66％，硫<0.05％，磷<0.05％，钛0.18～0.2％，钒0.09～0.1％，钼0.81～0.9％，其余为铁，其中所述钛、钒、钼的质量比为2︰1︰9。其主要目的是在钼、钒、钛元素含量增加受限的条件下增强模具耐磨性能维持良好的材料韧性，提高模具寿命。但是该技术方案主要问题在于严格限制了钛、钒、钼的质量比2︰1︰9，这一方面造成生成过程控制较为困难，同时钼含量较以往的钼、钒铸铁中钼含量提高造成了生产成本的增加。

发明内容

[0003] 针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种钼钒合金铸铁玻璃模具材料的制造方法，以尽可能降低钼添加含量，维持现有模具使用寿命水平并降低生成过程复杂度，节约成本。

[0004] 本发明的技术方案是这样的：一种钼钒合金铸铁玻璃模具材料的制造方法，包括以下步骤：

[0005] 步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：碳3.7～3.75％，硅2.0～2.1％，锰0.6～0.66％，硫<0.05％，磷<0.05％，钛0.15～0.2％，钒0.05～0.1％，钼0.3～0.5％，铜0.3～0.4％，其余为铁，熔炼时在温度达到1470～
1480℃时同时添加含钒原料及含钼原料，在1530～1540℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；

[0006] 步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具；

[0007] 步骤3、对玻璃模具进行热处理，所述热处理工艺是将玻璃模具加热至970～980℃，然后以15～20℃/h冷却至750～780℃保温3～4小时，再加热至900～920℃，保温4～5小时后随炉冷却至常温。

[0008] 优选的，所述各组分质量百分比为：碳3.7～3.75％，硅2.0～2.1％，锰0.6～0.66％，硫<0.05％，磷<0.05％，钛0.15～0.2％，钒0.06～0.08％，钼0.4～0.5％，铜0.36～
0.38％，其余为铁。

[0009] 优选的，所述以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内时采用保温浇注，浇注温度为1300～1310℃。

[0010] 与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案的有益效果是：

[0011] 通过钒、钛元素对珠光体起到细化稳定作用并结合铜元素对石墨化的促进作用，控制基体的珠光体数量，使珠光体间距变小，改善组织均匀性，并以铜的作用抵消钼产生的白口化倾向，最后配合高低温热处理手段，优化材料力学性能，使模具寿命与高钼含量的玻璃模具材料寿命相差无几，减少了工艺过程的复杂性，降低成本。

具体实施方式

[0012] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

[0013] 实施例1

[0014] 按如下步骤制造钼钒合金铸铁玻璃模具材料：

[0015] 步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：碳3.72％，硅2.0％，锰0.62％，硫<0.05％，磷<0.05％，钛0.15％，钒0.05％，钼0.35％，铜0.4％，其余为铁，熔炼时在温度达到1470℃时同时添加含钒原料及含钼原料，在1530℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；

[0016] 步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具；

[0017] 步骤3、对玻璃模具进行热处理，所述热处理工艺是将玻璃模具加热至970℃，然后以15℃/h冷却至760℃保温4小时，再加热至900℃，保温4小时后随炉冷却至常温。

[0018] 实施例2

[0019] 按如下步骤制造钼钒合金铸铁玻璃模具材料：

[0020] 步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：碳3.7％，硅2.1％，锰0.66％，硫<0.05％，磷<0.05％，钛0.2％，钒0.08％，钼0.4％，铜0.38％，其余为铁，熔炼时在温度达到1475℃时同时添加含钒原料及含钼原料，在1540℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；

[0021] 步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具；

[0022] 步骤3、对玻璃模具进行热处理，所述热处理工艺是将玻璃模具加热至975℃，然后以20℃/h冷却至780℃保温3小时，再加热至910℃，保温5小时后随炉冷却至常温。

[0023] 实施例3

[0024] 按如下步骤制造钼钒合金铸铁玻璃模具材料：

[0025] 步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：碳3.75％，硅2.0％，锰0.6％，硫<0.05％，磷<0.05％，钛0.18％，钒0.1％，钼0.3％，铜0.3％，其余为铁，熔炼时在温度达到1475℃时同时添加含钒原料及含钼原料，在1540℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；

[0026] 步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具；

[0027] 步骤3、对玻璃模具进行热处理，所述热处理工艺是将玻璃模具加热至980℃，然后以15℃/h冷却至750℃保温3.5小时，再加热至910℃，保温5小时后随炉冷却至常温。

[0028] 实施例4

[0029] 按如下步骤制造钼钒合金铸铁玻璃模具材料：

[0030] 步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，各组分质量百分比为：碳3.75％，硅2.05％，锰0.66％，硫<0.05％，磷<0.05％，钛0.15％，钒0.06％，钼0.5％，铜0.36％，其余为铁，熔炼时在温度达到1480℃时同时添加含钒原料及含钼原料，在1535℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；

[0031] 步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具；

[0032] 步骤3、对玻璃模具进行热处理，所述热处理工艺是将玻璃模具加热至980℃，然后以20℃/h冷却至750℃保温4小时，再加热至920℃，保温4.5小时后随炉冷却至常温。

[0033] 对比例

[0034] 按如下步骤制造玻璃模具材料：

[0035] 步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼，熔炼时在温度达到1475℃时同时添加含钒原料及含钼原料，在1535℃时添加钛铁，并采用硅铁孕育剂随流孕育；

[0036] 步骤2、以铁芯激冷方式将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具；

[0037] 步骤3、对玻璃模具进行退火处理，退火温度960℃，退火时间5小时。

[0038] 获得的玻璃模具材料，包括以下质量百分比的组分：碳3.57％，硅2.08％，锰0.63％，硫0.03％，磷0.03％，钛0.19％，钒0.095％，钼0.855％，其余为铁。

[0039] 对上述各实施例和对比例进行性能测定，结果如下：

[0040]

[0041]

[0042] 其中耐磨性采用平磨试验机，比压9Kgf/cm2，0.6％Cr2O3磨料160mm行程，70次/min往复，20小时后称量磨损量。