[发明专利]铜和不锈钢双金属玻璃模具及其制备方法

权利要求书

1.一种铜和不锈钢双金属玻璃模具的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：

A)熔炼，在不同的感应炉内熔炼不锈钢和熔炼铜合金，熔炼不锈钢的过程是：将普通废钢装入电弧炉内加热熔化，钢水熔清后进行元素分析并且加入镍和铬铁，当钢水温度达到1530～1550℃时吹氧并脱碳处理，当钢水温度达到1560～1580℃时除渣，并且加入锰铁和铬铁，关闭炉门搅拌，取样分析，调整化学成分后将温度升至1580～1600℃，依次加入硅-钙合金和铝，而后出炉，得到不锈钢熔液，熔炼铜合金的过程是：将铜锌合金与紫铜原料按比例装入感应炉内加热熔化，当加热到1000～1050℃时加入铝，然后进行除气处理，静置，待温度在1080～1120℃时出炉，得到铜合金熔液；

B)铸型准备，将铸型预热后安装到压力机的滑块上，按模具的基体层和模腔层的结构尺寸以及模具的外型分别设计基体层压头和模腔层压头，并且将基体层压头和模腔层压头预热后安装于压力机的滑块上；

C)铸造成型，将不锈钢熔液浇注到铸型中，用模腔层压头压实，并且控制模腔层压头的压力和保压时间，待不锈钢熔液凝固后撤去模腔层压头，得到不锈钢的模腔层，接着使铸型携不锈钢的模腔层转移至基体层压头处，浇注铜合金熔液，浇毕，用基体层压头压实，并且控制基体层压头的压力和保持时间，待铸件冷却后并且撤去基体层压头，开箱，得到基体层材料为铜合金和模腔层材料为不锈钢的铜和不锈钢双金属玻璃模具，所述的铜合金材料的化学成分的重量％为：66～68％的铜，2.0～3.0％的铝，其余为锌；所述的不锈钢为铬镍奥氏体不锈钢，该铬镍奥氏体不锈钢的化学成分的重量％为：≤0.08％的碳，≤1.0％的硅，0.8～2.0％的锰，17～19％的铬，8～11％的镍，≤0.03％的硫和≤0.035％的磷，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的铜和不锈钢双金属玻璃模具的制备方法，其特征在于步骤A)中所述的元素分析和所述的取样分析均为对C、Mn、Si、S、P、Cr和Ni元素进行分析。

3.根据权利要求1所述的铜和不锈钢双金属玻璃模具的制备方法，其特征在于步骤 A)中所述的钢水熔清后进行元素分析是指待钢水熔清3～10min后进行元素分析。

4.根据权利要求1所述的铜和不锈钢双金属玻璃模具的制备方法，其特征在于步骤A)中所述的铜锌合金与紫铜原料按比例指铜锌合金与紫铜原料的重量百分比为1∶0.5～1，所述的静置的时间为10～15min。

5.根据权利要求1所述的铜和不锈钢双金属玻璃模具的制备方法，其特征在于步骤A)中所述的关闭炉门搅拌是指在关闭炉门5～15min后开始搅拌。

6.根据权利要求1所述的铜和不锈钢双金属玻璃模具的制备方法，其特征在于步骤B)中所述的铸型为砂型或金属型，其中，金属型的铸型采用有助于不锈钢熔液流动的敷砂工艺，敷砂的厚度为3～5mm。

7.根据权利要求1所述的铜和不锈钢双金属玻璃模具的制备方法，其特征在于步骤B)中所述的基体层压头和模腔层压头预热的预热温度为300℃以上。

8.根据权利要求1所述的铜和不锈钢双金属玻璃模具的制备方法，其特征在于步骤C)中所述的控制模腔层压头的压力和保压时间是将模腔层压头的压力和保压时间分别控制为0.5～5MPa和1～5min；所述的控制基体层压头的压力和保持时间是将基体层压头的压力和保持时间分别控制为0.5～5MPa和5～20min；所述的冷却为自然冷却至300℃以下。