[发明专利]A/D石墨梯度分布的玻璃模具用铸铁型材及其成型方法

说明书

本发明公开的A/D石墨梯度分布的玻璃模具用铸铁型材及其成型方法，由以下质量组分组成，C、2.8％‑3.4％，Si、1.8％‑2.4％，Mn、0.8％‑1.1％，P0.15％，S≤0.12％，Cr、0.3％，Cu、0.5％，Mo、0.2％，余量Fe和不可避免的杂质，以上组分的质量百分比之和为100％；本发明成型方法通过使用水平连铸结晶器，解决了玻璃瓶模具制造中存在的生产环境恶劣、生产效率低、制造成本高和模具的服役寿命短等问题；组织中的石墨从内到外由D型‑A型梯度过渡，赋予了玻璃瓶模具具有制造工艺简单、制造成本、生产效率高和服役寿命长等优点，对玻璃瓶模具的制造技术具有明显的改善与提高。

技术领域

本发明属于玻璃模具材料技术领域，具体涉及一种A/D石墨梯度分布的玻璃模具用铸铁型材，本发明还涉及一种A/D石墨梯度分布的玻璃模具用铸铁型材的成型方法。

背景技术

铸铁材料由于其力学性能、优异的工艺性能和低廉的制造成本等优势，是国内玻璃瓶模具生产企业的常用材料。

目前，国内使用的玻璃瓶模具是通过如下制备的：先通过翻砂工艺获得玻璃瓶模具的铸件毛坯，然后再对铸件毛坯进行机加工获得玻璃瓶模具。通过翻砂工艺制造铸铁材质的玻璃瓶模具存在模具生产成本高、模具使用寿命短以及劳动强度大、环境污染大等缺点，因此探索其他的铸铁材质的玻璃瓶模具的成型与制造方法，对于降低铸铁玻璃瓶模具的制造成本和提高铸铁玻璃瓶模具的服役寿命都有重要意义。

中国专利《一种玻璃模具用铸铁型材及其制备方法》(申请日：20181010；申请号：CN201811177951.0；公开日：20190212；公开号：CN109321814A)，其公开了玻璃瓶模具用铸铁型材中，石墨形态及其分布的控制是基于型材心部和外部在凝固过程中的冷却速度不同，从而实现铸铁型材外表面部分石墨为D型，心部石墨为A型，且D/A石墨沿横截面径向呈梯度分布。

为了使模具的型腔部分(模具的心部)石墨为D型，而外表面部分石墨为A型，需要把型材的任意一对外表面部分加工成为一对半边模的型腔模具，然后把加工好的连铸的型材沿其对称面切开，然后再把型腔拼合在一起，才能获得满足玻璃瓶模具服役条件下所需的石墨形态及其分布。然而，为实现模具的型腔部分中石墨形态为D型石墨且便于在水平连铸出的铸铁型材外表面加工出模具型腔和加工出的半边模能完美地组装出玻璃瓶模具，水平连铸出来的型材必须是方型的，因此在该型材的任意一组对面上分别加工出半边模的型腔后，必须把型材沿对称面剖开，然后再把型腔拼合在一起，得到模具的型腔；由于型材是方形的，因此用该型材组装出的模具外形亦是方形，而玻璃瓶模具的外形必须是圆形的(圆形有利于均匀散热和软化的玻璃均匀冷却，防止玻璃瓶在冷却中产生温度应力和因温度应力造成的玻璃碎裂)；因此方形的玻璃瓶模具还需经过机械加工成圆形的模具；这会使得模具的生产工序复杂化和制造成本的大量上升，不利于玻璃瓶模具的低成本制造和使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种A/D石墨梯度分布的玻璃模具用铸铁型材，解决了现有玻璃模具服役寿命短、制造成本高的问题。

本发明的另一个目的是提供一种A/D石墨梯度分布的玻璃模具用铸铁型材的成型方法，解决现有玻璃模具制备过程中工艺复杂、生产效率低的问题。

本发明所采用的技术方案是，A/D石墨梯度分布的玻璃模具用铸铁型材，由以下质量组分组成，C、2.8％-3.4％，Si、1.8％-2.4％，Mn、0.8％-1.1％，P0.15％，S≤0.12％，Cr、0.3％，Cu、0.5％，Mo、0.2％，余量Fe和不可避免的杂质，以上组分的质量百分比之和为100％。

本发明的特征在于，

铸铁型材呈半圆柱状。

靠近铸铁型材的圆弧面位置的石墨为A型石墨，靠近铸铁型材的直径平面位置的石墨为D型石墨；

沿铸铁型材的直径平面位置到圆弧面位置的石墨分布为：从D型石墨梯度过渡至A型石墨。