[发明专利]铁素体球墨铸铁玻璃模具材料及模具的制备方法

权利要求书

1.一种铁素体球墨铸铁玻璃模具材料，其特征在于，由以下化学元素组成：

碳 3.5-4.0%，

硅 1.5-2.0%，

锰 ＜0.3%，

磷 <0.1%，

硫 <0.03%，

镁 <0.08%，

其余为铁，及其他无法避免的杂质元素；

以上百分比为质量百分比。

2.一种铁素体球墨铸铁玻璃模具的制备方法，其特征在于，所述铁素体球墨铸铁玻璃模具材料由以下化学元素组成：碳 3.5-4.0%，硅 1.5-2.0%，锰 ＜0.3%，磷 <0.1%，硫 <0.03%，镁 <0.08%，其余为铁，及其他无法避免的杂质元素；以上百分比为质量百分比；

所述铁素体球墨铸铁玻璃模具的制备方法包括以下步骤：

(10)、浇注系统设计：木模制作及按照设计好的浇注系统进行装配；

(20)、湿型黏土砂造型：采用混制气压微震造型机造型工艺需要的湿型黏土砂；

(30)、造型：使用气压微震造型机进行造型、下芯、合箱、固定，制得待浇注用的铸型；

(40)、熔炼：依据前述化学成分，定量向熔炼炉内，依次加入废钢及Q10生铁，待废钢和生铁熔化后加入该材料成分的回炉料，并且控制回炉料在加入的生铁中所占的重量百分比为25%-35%之间，铁水温度达到1450-1500℃时，使用碳硅仪进行过程控制，待化学成分调整完成后，进行升温，达到1520℃，后保温五分钟；而后进行孕育及球化处理处理，得到待浇注的球墨铸铁熔液；

(50)、浇注：将待浇注的球墨铸铁熔液浇注到铸型中，浇注过程中，控制浇注起始温度为1420℃，浇注终了温度不低于1300℃；控制每炉铁水从球化开始到浇注结束时间为15分钟以内；

(60)、开箱：浇注完成后，待铸件温度低于350℃，进行开箱落砂，得到球墨铸铁玻璃模具铸件毛坯；

(70)、退火：待球墨铸铁玻璃模具铸件毛坯冷却至室温；

(80)、退火结束，得到待机械加工用的球墨铸铁毛坯。

3.根据权利要求2所述的铁素体球墨铸铁玻璃模具的制备方法，其特征在于，所述步骤（70）采用去应力退火；所述去应力退火的方法包括:

（71）将球墨铸铁玻璃模具铸件毛坯冷却至250℃以下，开箱落砂，然后装入退火炉中；

（72）以80~100℃/h的速度升温至第一温度范围，所述第一温度范围为960℃-980℃，保温8-10小时；

（73）保温时间结束后，在保温温度从第一温度范围至第二温度范围，所述第二温度范围为780-800℃，以80~100℃/h进行降温；

（74）在第二温度范围-740℃之间，以＜15℃/h进行缓慢降温；

（75）740℃-350℃温度区间，以＜25℃/h进行降温；

（76）350℃-250℃温度区间，以＜40℃/h进行降温；

（77）250℃出炉，冷却至室温。

4.根据权利要求2所述的铁素体球墨铸铁玻璃模具的制备方法，其特征在于，所述步骤（40）中使用碳硅仪进行过程控制，主要是控制硅的含量，如果硅的含量在范围内就不用调整，如果偏上限，即加入废钢进行调整，如果偏下限即加入硅铁进行调整。

5.根据权利要求2所述的铁素体球墨铸铁玻璃模具的制备方法，其特征在于，所述步骤（50）中所使用的铸型包括浇注系统、毛坯型腔、外冷铁和成型冷铁，所述浇注系统和毛坯型腔连通，所述外冷铁位于所述毛坯型腔的外部，所述成型冷铁位于所述毛坯型腔的内部。

6.根据权利要求5所述的铁素体球墨铸铁玻璃模具的制备方法，其特征在于，所述浇注系统包括依次连通的直浇道、过滤网、横浇道和内浇道，所述内浇道和所述毛坯型腔连通，所述浇注系统还包括冒口，所述冒口的底座位于所述横浇道和内浇道的连接处。