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玻璃模具材料的热处理工艺
来源: | 作者:13963813331 | 发布时间: 2020-06-18 | 2110 次浏览 | 分享到:
玻璃模具材料的热处理工艺
　　玻璃模具材料的热处理工艺
　　模具钢
　　不同类型的玻璃瓶的工作温度都在500℃~1000℃以上。当压制玻璃产品时，模腔的内表面周期性地经受淬火和突然加热。另一方面，熔融玻璃液对模具材料的侵蚀和腐蚀作用也不容忽视。在这种工作条件下，玻璃瓶成型模具的主要失效模式是氧化(剥落、剥落、点蚀)、倒角和变形。其中，结垢是玻璃瓶成型模具报废的主要形式。因此，影响模具使用寿命的关键因素是模具材料的耐热性。当玻璃模具工作温度低于700℃时，通常选用灰铸铁作为玻璃模具材料，合金铸铁在700~900℃使用，铸造不锈钢在1000℃以上使用。铸铁因其制造方便、加工容易、价格低廉，仍是玻璃瓶成型模具最广泛使用的材料。铸铁通常含有碳、硅、锰、磷、硫和其他合金元素。
　　
　　各合金元素的作用可概括如下:铸铁中石墨的含量和形态对铸铁的耐热性有决定性的影响；硅是除碳以外对铸铁性能影响最大的元素。当质量分数低于0.35%时，起石墨化作用，也有利于铁素体的形成。锰是一种碳化物形成元素，在材料的耐热性方面也起着有利的作用。磷可以提高材料的耐磨性，但也改善了材料的脆性。当硫的质量分数不超过0.15%时，对材料的性能无害，但当硫的含量较高时，材料的脆性将显著改善。
　　
　　普通灰铸铁HT200首次用于玻璃瓶制造行业的模具材料。为了提高HT200灰铸铁的耐磨性，通常需要进行正火处理。热处理工艺规范是将灰铸铁加热至奥氏体化温度850-900℃，保温1-3小时，出炉后空冷。获得的金相组织为珠光体、少量铁素体和片状石墨。复杂形状的模具有时需要550~600℃回火处理，以消除正火时产生的内应力。
　　
　　铸铁材料的耐热性取决于材料在高温下的抗氧化性、抗生长性和导热性，这与基体结构和结构中的石墨形态密切相关。石墨薄片在铸铁显微组织中抗氧化和抗生长性能较差，而球状石墨导热系数较低，蠕墨铸铁综合性能最好。因此，蠕虫状石墨是一种理想的模具材料。珠光体结构有助于提高铸铁材料的硬度和耐磨性。在铸铁中加入铜、铬、锡等元素，可以促进珠光体的形成，提高铸铁的硬度，从而提高模具抗倒角、抗磨损和抗磨损的能力。加入硅、铝等元素可以在模具表面形成致密的二氧化硅和氧化铝膜，从而提高模具的表面抗氧化性能。因此，为了提高模具材料的使用寿命，有必要在铸铁中加入少量的合金元素，并通过适当的铸造和热处理工艺来改善其性能。HT200灰铸铁耐热性差，模具使用寿命低。加入镍、铬、钼、锡、铜、铝等元素，可显著改善铸铁的性能。将冷铁放入铸造砂中冷却型腔表面形成球形石墨，过渡层为蠕虫状石墨，使材料的耐热性和导热性很好地协调，获得理想的微观结构。低锡蠕铁是制造玻璃瓶模具的好材料。合金铸铁模具通常需要正火处理。热处理工艺规范是将合金铸铁加热至奥氏体化温度860-900℃，保温1-3小时，然后空冷。
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