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玻璃模具材料的熱處理工藝
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2020-06-18 | 219 次瀏覽 | 分享到:
玻璃模具材料的熱處理工藝
  玻璃模具材料的熱處理工藝
  模具鋼
  不同類型的玻璃瓶的工作溫度都在500℃~1000℃以上。當壓制玻璃產品時,模腔的內表面周期性地經受淬火和突然加熱。另一方面,熔融玻璃液對模具材料的侵蝕和腐蝕作用也不容忽視。在這種工作條件下,玻璃瓶成型模具的主要失效模式是氧化(剝落、剝落、點蝕)、倒角和變形。其中,結垢是玻璃瓶成型模具報廢的主要形式。因此,影響模具使用壽命的關鍵因素是模具材料的耐熱性。當玻璃模具工作溫度低于700℃時,通常選用灰鑄鐵作為玻璃模具材料,合金鑄鐵在700~900℃使用,鑄造不銹鋼在1000℃以上使用。鑄鐵因其制造方便、加工容易、價格低廉,仍是玻璃瓶成型模具最廣泛使用的材料。鑄鐵通常含有碳、硅、錳、磷、硫和其他合金元素。
  
  各合金元素的作用可概括如下:鑄鐵中石墨的含量和形態對鑄鐵的耐熱性有決定性的影響;硅是除碳以外對鑄鐵性能影響最大的元素。當質量分數低于0.35%時,起石墨化作用,也有利于鐵素體的形成。錳是一種碳化物形成元素,在材料的耐熱性方面也起著有利的作用。磷可以提高材料的耐磨性,但也改善了材料的脆性。當硫的質量分數不超過0.15%時,對材料的性能無害,但當硫的含量較高時,材料的脆性將顯著改善。
  
  普通灰鑄鐵HT200首次用于玻璃瓶制造行業的模具材料。為了提高HT200灰鑄鐵的耐磨性,通常需要進行正火處理。熱處理工藝規范是將灰鑄鐵加熱至奧氏體化溫度850-900℃,保溫1-3小時,出爐后空冷。獲得的金相組織為珠光體、少量鐵素體和片狀石墨。復雜形狀的模具有時需要550~600℃回火處理,以消除正火時產生的內應力。
  
  鑄鐵材料的耐熱性取決于材料在高溫下的抗氧化性、抗生長性和導熱性,這與基體結構和結構中的石墨形態密切相關。石墨薄片在鑄鐵顯微組織中抗氧化和抗生長性能較差,而球狀石墨導熱系數較低,蠕墨鑄鐵綜合性能最好。因此,蠕蟲狀石墨是一種理想的模具材料。珠光體結構有助于提高鑄鐵材料的硬度和耐磨性。在鑄鐵中加入銅、鉻、錫等元素,可以促進珠光體的形成,提高鑄鐵的硬度,從而提高模具抗倒角、抗磨損和抗磨損的能力。加入硅、鋁等元素可以在模具表面形成致密的二氧化硅和氧化鋁膜,從而提高模具的表面抗氧化性能。因此,為了提高模具材料的使用壽命,有必要在鑄鐵中加入少量的合金元素,并通過適當的鑄造和熱處理工藝來改善其性能。HT200灰鑄鐵耐熱性差,模具使用壽命低。加入鎳、鉻、鉬、錫、銅、鋁等元素,可顯著改善鑄鐵的性能。將冷鐵放入鑄造砂中冷卻型腔表面形成球形石墨,過渡層為蠕蟲狀石墨,使材料的耐熱性和導熱性很好地協調,獲得理想的微觀結構。低錫蠕鐵是制造玻璃瓶模具的好材料。合金鑄鐵模具通常需要正火處理。熱處理工藝規范是將合金鑄鐵加熱至奧氏體化溫度860-900℃,保溫1-3小時,然后空冷。
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