一種鑄鐵模具的材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種模具材料領域，尤其涉及一種鑄鐵模具的材料。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)有技術中所使用的鑄鐵材質模具在高溫氧化下壽命較低，其力學性能、抗氧化 性、對熱疲勞性均存在不足。尤其是稀±晶粒加入后，其本身是反石墨化元素，與氧、硫等元 素形成其他物質促進石墨化，因此對抗氧化性能影響較小，其性能存在較大的提升空間。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種抗氧化生長及耐熱性能優(yōu)秀的模具材 料。
[0004] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是；鑄鐵模具的材料包括下列重量比百 分比的組分： C 2. 9^3. 1% Si5. 4^.6% Μη 0. 5~0. 6〇/〇Re 0. 02~0. 04% Cu 0. 4~0. 6〇/〇 Mg 2. 8~3. 2〇/〇 余量為鐵素體，且鐵素體的比例不低于85%。
[0005] 其中優(yōu)選的技術方案包括下列重量比百分比的組分： C 3% Si5. 5% Μη 0. 5% Re 0.02% Cu 0.4% Mg 2.9% 余量為鐵素體，且鐵素體的比例不低于85%，P含量低于0. 02%，S含量低于0. 03%，鐵素 體為中娃耐熱球墨鑄鐵。
[0006] 所述的材料使用中頻感應電爐對所述的材料進行烙化；同時加入稀±鎮(zhèn)合金作為 球化劑，稀±鎮(zhèn)合金占比1. 2%，75Si化作為孕育劑，75SiFe占比1. 1%，烙煉溫度為165(TC， 德注溫度為151(TC。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是；珠光體片層間較小，抗拉程度提高、硬度優(yōu)良。模具的強度、 初性都有所提高，其中銅具有良好的導熱性，減少了鑄鐵的線膨脹系數(shù)，提高其耐熱性和熱 強性；而在抗氧化生長性能方面，銅與稀±晶粒配合后的表現(xiàn)特別突出。
【具體實施方式】 [000引 實施例1 按質量比C2. 9%、Si5. 4%、Μη0. 5%、Re0. 02%、Cu0. 4%、Mg2.80/0， 余量為鐵素體，且鐵素體的比例不低于85%。
[0009] 使用中頻感應電爐對所述的材料進行烙化；同時加入稀±鎮(zhèn)合金作為球化劑，稀 ±鎮(zhèn)合金占比1. 2%，75Si化作為孕育劑，75Si化占比1. 1%，烙煉溫度為165(TC，德注溫度為 1510〇C。
[0010] 實施例2 按質量比C3. 1%、Si5.6%、Mn0.6%、Re0. 04%、Cu0. 6%、Mg3. 2〇/〇， 余量為鐵素體，且鐵素體的比例不低于85%。
[0011] 使用中頻感應電爐對所述的材料進行烙化；同時加入稀±鎮(zhèn)合金作為球化劑，稀 ±鎮(zhèn)合金占比1. 2%，75Si化作為孕育劑，75Si化占比1. 1%，烙煉溫度為165(TC，德注溫度為 1510〇C。
[001引 實施例3 按質量比C3%、Si5. 5%、Mn0. 5%、Re0. 02%、Cu0. 4%、Mg2. 90/0， 余量為鐵素體，且鐵素體的比例不低于85%。
[0013] 使用中頻感應電爐對所述的材料進行烙化；同時加入稀±鎮(zhèn)合金作為球化劑，稀 ±鎮(zhèn)合金占比1. 2%，75Si化作為孕育劑，75Si化占比1. 1%，烙煉溫度為165(TC，德注溫度為 1510〇C。
[0014] 實施例4 按質量比C3%、Si5. 5%、Mn0. 5%、Re0. 02%、Ti0. 03%、Cu0. 4〇/〇， 余量為鐵素體，且鐵素體的比例不低于85%。
[0015] 使用中頻感應電爐對所述的材料進行烙化；同時加入稀±鎮(zhèn)合金作為球化劑，稀 ±鎮(zhèn)合金占比1. 2%，75Si化作為孕育劑，75Si化占比1. 1%，烙煉溫度為165(TC，德注溫度為 1510〇C。
[001引 實施例5 按質量比C3%、Si5. 5%、Mn0. 5%、Cu0. 4%、Mg2. 9%，余量為鐵素體，且鐵素體的比例不 低于85%。
[0017] 使用中頻感應電爐對所述的材料進行烙化；同時加入稀±鎮(zhèn)合金作為球化劑，稀 ±鎮(zhèn)合金占比1. 2%，75Si化作為孕育劑，75Si化占比1. 1%，烙煉溫度為165(TC，德注溫度為 1510〇C。
[0018] 通過將五個實施例中不同的材料分別進行實驗并取得如下數(shù)據(jù)
由于所加的銅可減少珠光體含量，珠光體層間距較小，采用中娃耐熱球墨鑄鐵作為原 料，因此實施例廣3的材料抗拉強度較其他實施例更優(yōu)，硬度則基本持平。
[0019] 普通鑄鐵加熱至500度W上時，由于溫度提高和時間的延長，反復加熱次數(shù)的增 多等原因，鑄鐵表面發(fā)生氧化后，會繼續(xù)生長。鑄鐵中的碳被氧化后脫碳，原位留下的空位 生成通道加速了氧化。因此含碳量較低時抗氧化生長性能良好。
[0020] Re的單獨加入對抗氧化生長性能作用不明顯，化是促進石墨化元素，降低形成白 口化傾向，線膨脹系數(shù)降低；化同時也是非碳化物形成元素，使熱裂傾向減小。Re和化同 時加入時，Re起到細化晶粒的、強化組織的作用，化則優(yōu)化耐熱和導熱性，所W兩者同時加 入后，抗氧化生長性能良好。Ti是穩(wěn)定碳化物的元素，但是與鑄鐵中的氨、氮、氧等元素反應 形成化合物，促進了石墨化的作用，導致抗氧化性能下降，因此實施例4和實施例5的抗氧 化性能明顯不如其他實施例。實施例1至3的降低了珠光體石墨化的傾向，提高相變溫度， 改善石墨的形態(tài)及不均勻性，碳化物質點尺寸和數(shù)量減少，抗氧化生長能力得到大幅提高。
[0021] 導熱性和強度是影響熱疲勞性能的主要因素，由于化具有良好的導熱性，可提高 熱強性和耐熱性，Re加入使得Cu耐熱疲勞性能更加優(yōu)化，在其共同作用下，形成的鐵素體 使得鑄鐵抗氧化和耐熱性能優(yōu)異，而Ti阻礙了石墨球化，實施例4的顯示的大部分數(shù)據(jù)明 顯弱于實施例廣3 ;當Re和化沒有進行配合使用時，實施例5的使用效果同樣不佳。
[0022] 總之，本發(fā)明【具體實施方式】僅為較佳實施例而非用來限制本發(fā)明，其他任何其它 等同替代或等效變換的方式皆在其保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種鑄鐵模具的材料，其特征在于包括下列重量比百分比的組分： C 2. 9~3. 1% Si 5. 4~5. 6% Μη0. 5~0. 6% Re 0.02^0. 04% Cu 0· 4~0· 6% Mg 2. 8~3. 2% 余量為鐵素體，且鐵素體的比例不低于85%。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種鑄鐵模具的材料，其特征在于包括下列重量比百分比的 組分： C 3% Si5. 5% Μη0. 5% Re 0.02% Cu 0.4% Mg 2.9% 余量為鐵素體，且鐵素體的比例不低于85%。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種鑄鐵模具的材料，其特征在于： P含量低于〇. 02%，S含量低于0. 03%，鐵素體為中硅耐熱球墨鑄鐵。4. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種鑄鐵模具的材料，其特征在于：使用中頻感應電爐 對所述的材料進行熔化，同時加入稀土鎂合金作為球化劑，75SiFe作為孕育劑，熔煉溫度為 1650°C，澆注溫度為15KTC。5. 根據(jù)權利要求4所述的一種鑄鐵模具的材料，其特征在于：稀土鎂合金占比1. 2%， 75SiFe占比 1. 1%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種模具材料領域，尤其涉及一種鑄鐵模具的材料。鑄鐵模具的材料包括下列重量比百分比的組分：C？2.9～3.1%、Si？5.4～5.6%、Mn？0.5～0.6%、Re？0.02～0.04%、Cu？0.4～0.6%、Mg？2.8～3.2%，余量為鐵素體，且鐵素體的比例不低于85%。本發(fā)明的有益效果是：珠光體片層間較小，抗拉程度提高、硬度優(yōu)良。模具的強度、韌性都有所提高，其中銅具有良好的導熱性，減少了鑄鐵的線膨脹系數(shù)，提高其耐熱性和熱強性；而在抗氧化生長性能方面，銅與稀土晶粒配合后的表現(xiàn)特別突出。
【IPC分類】C22C37/10
【公開號】CN105331873
【申請?zhí)枴緾N201410388475
【發(fā)明人】黃列鋒
【申請人】揭陽市匯鋒模具有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年8月8日