[发明专利]一种玻璃模具用铸铁型材及其制备方法

权利要求书

1.一种玻璃模具用铸铁型材的制备方法，其特征在于，具体的操作过程包括以下步骤：

步骤1.按照玻璃模具的尺寸设计加工连铸结晶器的大小，按照获得铸铁石墨组织结构的要求设计结晶器中冷却水道的大小，然后按照按水平连铸的规范把结晶器安装到水平连铸生产线，且在结晶器的结晶口安装引锭头，引锭头与引锭杆相连，并通过牵引机牵引拉拔；

步骤2.配料：将铸造生铁、废钢、75硅铁进行化学分析，按照一定组分质量百分数称取原材料；

步骤2中原料中各组分的质量百分数应满足如下：C为2.5％～3.3％、Si为4.0％～5.0％、Mn为0.6％～1.0％、S0.10％、P0.15％、Cr为0.5％～0.9％，其余为Fe和其他不可避免的杂质；

步骤3.熔炼：将步骤2称取的生铁和废钢放入中频感应炉中加热熔炼成铁水；

步骤4.浇注：将熔炼的铁水倒入在底部放有称量好的粒径在0.5～3mm范围内的75硅铁粉的浇包中并在浇包中静置1～3min，同时将步骤1设计好的结晶器的双螺旋水道接通冷却水，控制进水口水温不超过25℃，进水口和出水口的温差不超过70℃；然后，将在浇包中静置处理后的铁水倒入结晶炉中，使进入结晶器的铁水包裹住引锭头并结晶凝固后开始引锭牵引，按照一定的拉拔工艺进行水平连铸的拉拔，即得到灰铸铁型材；

具有D型石墨组织的外层通过结晶器强制冷却，而D/A石墨梯度组织和A型石墨组织依靠空气对流和外层热传导的方式进行冷却；

步骤5.对步骤4得到的灰铸铁型材进行机械加工得到玻璃模具用的铸铁型材，具体过程如下：

先把灰铸铁型材侧面的任意两对面通过机械加工的方法加工成玻璃吹瓶模具的内腔，然后沿两内腔的对称面将型材切开再拼合，即得玻璃吹瓶成型所需的石灰铸铁模具，所述灰铸铁模具的金相组织为：内腔的部分为D型石墨组织，远离模具内腔的部分为A型石墨组织，且D/A型石墨组织在整个模具横截面上呈梯度分布；

所述水平连铸的拉拔工艺是“拉-停-拉-停”周期循环，其中，拉的时间是1s，停的时间是5～10s，拉拔速度为10mm/s～20mm/s；

所述玻璃模具用铸铁型材的金相组织为：内腔的部分为D型石墨组织，远离模具内腔的部分为A型石墨组织，且D/A型石墨组织在整个模具横截面上呈梯度分布。

2.如权利要求1所述的一种玻璃模具用铸铁型材的制备方法，其特征在于，所述步骤1中水平连铸结晶器的内腔设计成正方形，正方形的边长为玻璃模具坯体直径尺寸再加5mm，结晶器中每个冷却水道的横截面积为100mm²。

3.如权利要求1所述的一种玻璃模具用铸铁型材的制备方法，其特征在于，所述步骤3中铁水熔炼温度为1530℃～1560℃，出炉温度为1450℃～1480℃。

4.如权利要求1所述的一种玻璃模具用铸铁型材的制备方法，其特征在于，所述步骤4中结晶器中冷却水的流速2m/s～10m/s。

5.如权利要求1所述的一种玻璃模具用铸铁型材的制备方法，其特征在于，所述步骤4中铁水的浇注温度为1360℃～1390℃。