[发明专利]一种耐高温镍基合金玻璃模具口模材料及其制备方法

说明书

本发明涉及玻璃模具口模的技术领域，特别是涉及一种耐高温镍基合金玻璃模具口模材料，由下列质量百分比的材质成分组成：C0.05～0.2％、Si 2.75～3.25％、B 1.75～2.25％、Cr0.5％、Fe0.5％，其余为Ni和不可避免的杂质；其制备方法，包括以下步骤：S1、制作模壳；S2、配料：将碳粉(C)、硅铁块(SiFe)、镍硼块(NiB)、镍板(Ni)按所述组分质量百分比称取原材料，所述组分质量百分比为：C.0.05～0.2％、Si2.75～3.25％、B1.75～2.25％、Cr0.5％、Fe0.5％，其余为镍(Ni)和不可避免的杂质；S3、熔炼；S4、浇注；可以有效解决目前铸铁口模表面喷焊结束后，在机加工过程中出现开裂或者脱落的情况，提高耐高温性能和硬度，延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及玻璃模具口模加工的技术领域，特别是涉及一种耐高温镍基合金玻璃模具口模材料及其制备方法。

背景技术

无论是吹吹法还是压吹法制瓶工艺，口模都是玻璃瓶成型过程中最为重要的模具之一，口模材料的选择和制作工艺也就成为了重中之重，口模应具有优良的耐高温、耐热疲劳、高温强度和高温尺寸稳定性。行业内常用的口模材料有球墨铸铁、铜合金、硬质合金钢等，目前最常用的是铸铁材质，但是所需要的性能往往很难达到要求，尤其是高温稳定性，高温下使用寿命较短，优点是材料便宜易得，铸造工艺简单。铜合金和硬质合金钢的制备工艺较复杂，需要采用二次精炼的方法提高材料性能，一般只用于在铸铁件表面喷焊一层保护层，由于铜合金的焊接性能较差，铜的熔点低(1083.4℃)，不能长期耐高温，铜合金和铸铁基体的焊接结合处易脱落或开裂，故需要定期更换口模以保证玻璃制品的外观和尺寸稳定型。铜合金材料由于本身较高的生产成本和焊接性能不良，且目前尚没有技术解决，所以行业内还是以铸铁材料作为口模的基材。铸铁材质的口模通常通过采购成品的棒材使用机加工的办法或者采用砂型铸造的方法获得，机加工的办法获得的口模部件表面硬度较低，使用寿命非常短，同时加工成本也较高。铸铁材料通过铸造工艺制作的口模零件性能较机加工的口模零件要优良，可以通过添加少量的其他金属如钼(Mo)或铝(Al)以强化零件的表面性能，由于基材为铁(Fe)，仍不能解决口模零件表面硬度低、高温下易变形的问题，所以寻找更优良的基体材料和更好的制作工艺变得亟不可待。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种耐高温镍基合金玻璃模具口模材料及其制备方法，可以有效解决目前铸铁口模表面喷焊结束后，在机加工过程中出现开裂或者脱落的情况，提高耐高温性能和硬度，延长使用寿命。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温镍基合金玻璃模具口模材料，由下列质量百分比的材质成分组成：C 0.05～0.2％、Si 2.75～3.25％、B 1.75～2.25％、Cr0.5％、Fe0.5％，其余为Ni和不可避免的杂质。

优选的，使用温度0～900℃范围内，所述口模材料的线性膨胀系数为5～15×10^-6K^-1。

优选的，所述口模材料的外表面洛氏硬度为35±5HRC。

一种耐高温镍基合金玻璃模具口模材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、制作模壳：使用熔模铸造的方法首先制作出与口模外形一致的蜡模，口模透气孔采用耐高温的陶瓷芯进行填充，然后表面覆盖5-6层砂子进行加固，最终制得与口模外形一致的模壳

S2、配料：将碳粉(C)、硅铁块(SiFe)、镍硼块(NiB)、镍板(Ni)按所述组分质量百分比称取原材料，所述组分质量百分比为：C.0.05～0.2％、Si2.75～3.25％、B1.75～2.25％、Cr0.5％、Fe0.5％，其余为镍(Ni)和不可避免的杂质；