一种铸铁模具的材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种模具材料领域，尤其涉及一种铸铁模具的材料。
【背景技术】
[0002] 现有技术中所使用的铸铁材质模具在高温氧化下寿命较低，其力学性能、抗氧化 性、对热疲劳性均存在不足。尤其是稀±晶粒加入后，其本身是反石墨化元素，与氧、硫等元 素形成其他物质促进石墨化，因此对抗氧化性能影响较小，其性能存在较大的提升空间。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种抗氧化生长及耐热性能优秀的模具材 料。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是；铸铁模具的材料包括下列重量比百 分比的组分： 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 余量为铁素体，且铁素体的比例不低于85%。
[0005] 其中优选的技术方案包括下列重量比百分比的组分： C 3% Si5. 5% Μη 0. 5% Re 0.02% Cu 0.4% Mg 2.9% 余量为铁素体，且铁素体的比例不低于85%，P含量低于0. 02%，S含量低于0. 03%，铁素 体为中娃耐热球墨铸铁。
[0006] 所述的材料使用中频感应电炉对所述的材料进行烙化；同时加入稀±镇合金作为 球化剂，稀±镇合金占比1. 2%，75Si化作为孕育剂，75SiFe占比1. 1%，烙炼温度为165(TC， 德注温度为151(TC。
[0007] 本发明的有益效果是；珠光体片层间较小，抗拉程度提高、硬度优良。模具的强度、 初性都有所提高，其中铜具有良好的导热性，减少了铸铁的线膨胀系数，提高其耐热性和热 强性；而在抗氧化生长性能方面，铜与稀±晶粒配合后的表现特别突出。
【具体实施方式】 [000引 实施例1 按质量比C2. 9%、Si5. 4%、Μη0. 5%、Re0. 02%、Cu0. 4%、Mg2.80/0， 余量为铁素体，且铁素体的比例不低于85%。
[0009] 使用中频感应电炉对所述的材料进行烙化；同时加入稀±镇合金作为球化剂，稀 ±镇合金占比1. 2%，75Si化作为孕育剂，75Si化占比1. 1%，烙炼温度为165(TC，德注温度为 1510〇C。
[0010] 实施例2 按质量比C3. 1%、Si5.6%、Mn0.6%、Re0. 04%、Cu0. 6%、Mg3. 2〇/〇， 余量为铁素体，且铁素体的比例不低于85%。
[0011] 使用中频感应电炉对所述的材料进行烙化；同时加入稀±镇合金作为球化剂，稀 ±镇合金占比1. 2%，75Si化作为孕育剂，75Si化占比1. 1%，烙炼温度为165(TC，德注温度为 1510〇C。
[001引 实施例3 按质量比C3%、Si5. 5%、Mn0. 5%、Re0. 02%、Cu0. 4%、Mg2. 90/0， 余量为铁素体，且铁素体的比例不低于85%。
[0013] 使用中频感应电炉对所述的材料进行烙化；同时加入稀±镇合金作为球化剂，稀 ±镇合金占比1. 2%，75Si化作为孕育剂，75Si化占比1. 1%，烙炼温度为165(TC，德注温度为 1510〇C。
[0014] 实施例4 按质量比C3%、Si5. 5%、Mn0. 5%、Re0. 02%、Ti0. 03%、Cu0. 4〇/〇， 余量为铁素体，且铁素体的比例不低于85%。
[0015] 使用中频感应电炉对所述的材料进行烙化；同时加入稀±镇合金作为球化剂，稀 ±镇合金占比1. 2%，75Si化作为孕育剂，75Si化占比1. 1%，烙炼温度为165(TC，德注温度为 1510〇C。
[001引 实施例5 按质量比C3%、Si5. 5%、Mn0. 5%、Cu0. 4%、Mg2. 9%，余量为铁素体，且铁素体的比例不 低于85%。
[0017] 使用中频感应电炉对所述的材料进行烙化；同时加入稀±镇合金作为球化剂，稀 ±镇合金占比1. 2%，75Si化作为孕育剂，75Si化占比1. 1%，烙炼温度为165(TC，德注温度为 1510〇C。
[0018] 通过将五个实施例中不同的材料分别进行实验并取得如下数据
由于所加的铜可减少珠光体含量，珠光体层间距较小，采用中娃耐热球墨铸铁作为原 料，因此实施例广3的材料抗拉强度较其他实施例更优，硬度则基本持平。
[0019] 普通铸铁加热至500度W上时，由于温度提高和时间的延长，反复加热次数的增 多等原因，铸铁表面发生氧化后，会继续生长。铸铁中的碳被氧化后脱碳，原位留下的空位 生成通道加速了氧化。因此含碳量较低时抗氧化生长性能良好。
[0020] Re的单独加入对抗氧化生长性能作用不明显，化是促进石墨化元素，降低形成白 口化倾向，线膨胀系数降低；化同时也是非碳化物形成元素，使热裂倾向减小。Re和化同 时加入时，Re起到细化晶粒的、强化组织的作用，化则优化耐热和导热性，所W两者同时加 入后，抗氧化生长性能良好。Ti是稳定碳化物的元素，但是与铸铁中的氨、氮、氧等元素反应 形成化合物，促进了石墨化的作用，导致抗氧化性能下降，因此实施例4和实施例5的抗氧 化性能明显不如其他实施例。实施例1至3的降低了珠光体石墨化的倾向，提高相变温度， 改善石墨的形态及不均匀性，碳化物质点尺寸和数量减少，抗氧化生长能力得到大幅提高。
[0021] 导热性和强度是影响热疲劳性能的主要因素，由于化具有良好的导热性，可提高 热强性和耐热性，Re加入使得Cu耐热疲劳性能更加优化，在其共同作用下，形成的铁素体 使得铸铁抗氧化和耐热性能优异，而Ti阻碍了石墨球化，实施例4的显示的大部分数据明 显弱于实施例广3 ;当Re和化没有进行配合使用时，实施例5的使用效果同样不佳。
[0022] 总之，本发明【具体实施方式】仅为较佳实施例而非用来限制本发明，其他任何其它 等同替代或等效变换的方式皆在其保护范围之内。
【主权项】
1. 一种铸铁模具的材料，其特征在于包括下列重量比百分比的组分： 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% 余量为铁素体，且铁素体的比例不低于85%。2. 根据权利要求1所述的一种铸铁模具的材料，其特征在于包括下列重量比百分比的 组分： C 3% Si5. 5% Μη0. 5% Re 0.02% Cu 0.4% Mg 2.9% 余量为铁素体，且铁素体的比例不低于85%。3. 根据权利要求1或2所述的一种铸铁模具的材料，其特征在于： P含量低于〇. 02%，S含量低于0. 03%，铁素体为中硅耐热球墨铸铁。4. 根据权利要求1或2所述的一种铸铁模具的材料，其特征在于：使用中频感应电炉 对所述的材料进行熔化，同时加入稀土镁合金作为球化剂，75SiFe作为孕育剂，熔炼温度为 1650°C，浇注温度为15KTC。5. 根据权利要求4所述的一种铸铁模具的材料，其特征在于：稀土镁合金占比1. 2%， 75SiFe占比 1. 1%。
【专利摘要】本发明涉及一种模具材料领域，尤其涉及一种铸铁模具的材料。铸铁模具的材料包括下列重量比百分比的组分：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%，余量为铁素体，且铁素体的比例不低于85%。本发明的有益效果是：珠光体片层间较小，抗拉程度提高、硬度优良。模具的强度、韧性都有所提高，其中铜具有良好的导热性，减少了铸铁的线膨胀系数，提高其耐热性和热强性；而在抗氧化生长性能方面，铜与稀土晶粒配合后的表现特别突出。
【IPC分类】C22C37/10
【公开号】CN105331873
【申请号】CN201410388475
【发明人】黄列锋
【申请人】揭阳市汇锋模具有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年8月8日