【中国玻璃模具网】铸铁作为制造玻璃成型模具的材料的主导地位，预计在今后相当时期内不会发生改变，铸铁的显著特点是：易于加工，价格便宜，制造方便，其铸件就是在没有专门设备的工厂也能生产。国外应用的铸铁主要为灰铸铁、低合金铸铁、球墨铸铁等，近年来开始研究应用耐热球墨铸铁。本文对有关铸铁玻璃模具材料的研究状况做介绍。

1 玻璃模具用合金灰铸铁的研究进展
    在玻璃制品成形过程中，模具频繁地与1 100 oC以上的熔融玻璃接触，经受氧化、生长及热疲劳等作用。同时，模具的各接触面由于与玻璃制品的摩擦而被磨损，这就要求玻璃模具具有抗氧化、抗生长、抗热疲劳和耐磨等性能，其中又以抗氧化性能为最主要标志。此外，还要求模具材质致密、易于加工、热膨胀系数小。目前，制造玻璃模具的材质主要是耐热钢、不锈钢、耐热铸铁等。由于灰铸铁具有优良的铸造性能和易加工性能而被广泛用于制造玻璃模具。

1．1 玻璃模具用D型石墨灰铸铁
   D型石墨是一种枝晶点状石墨，传统观点认为D型石墨在铸铁中是一种有害的组织【1]，会降低铸铁的强度，从而在产品的技术条件中不允许出现，当然更不接受大部分或全部为D型石墨的铸铁。从2O世纪7O年代起，国外铸造工作者对D型石墨铸铁重新作了研究和评价，认为近共晶成分的D型石墨铸铁，无论砂型或金属型铸造，都比相同铸造方法的A型石墨铸铁的强度高出3O ～4O 。在同等强度下，其铸造性能、切削性能、均优于高强度灰铸铁。因此，国外已在高压阀体、缸体、液压件等要求气密性高的铸件上广泛应用D型石墨铸铁。而近些年来，国内关于D型的石墨的研究，尤其是将D型石墨灰铸铁用于玻璃模具方面的研究开始活跃起来。通过控制枝晶数量、基体组织和石墨类型，对不同CE下A型石墨、D型石墨及枝晶对强度的影响作了评估，用实验的方法证明了D型石墨本身的性能不比A 型石墨的差。研究了石墨大小和D型石墨的含量对灰铸铁抗氧化性的影响。得出石墨越细小，灰铸铁的抗氧化性越好，D型石墨铸铁的抗氧化性优于A型石墨铸铁的结论。鉴于玻璃模具所处的工况条件，这对于将具有此种石墨形态的材料用于玻璃模具方面有很大的好处。同时，对玻璃模具用D墨铸铁的化学成分进行了优选，使抗氧化性比灰铸铁提高7．2倍，抗生长性比灰铸铁提高6．4倍，热疲劳抗力比灰铸铁提高9．1倍。通过工业性试验，D墨铸铁640 mL啤酒瓶双滴料真空成型模具，循环次数达到8O万次／模，与常用的CrMoCu材料模具相比较，使用寿命提高4倍以上，技术经济显著。

   虽然D型石墨灰铸铁以其优异的抗氧化性能近年来重新赢得了人们的关注，但大多数都加入了Mo、V、Ti等贵金属，使成本增加。为了尽量的降低成本，开发出一种玻璃模具用低铬D型石墨灰铸铁。试验结果表明：选择适宜的基本元素(叫为3．4 C，2．2 Si，0．5 0A Mn，<O．15 s，<O．12 P)，控制Cr和Cu的含量分别为0．75％和0．7 。用湿砂型和在下型安放大块冷铁的铸造工艺控制冷却速度，经热处理后，可获得具有良好石墨形态的D型石墨灰铸铁，其抗氧化和热疲劳性能分别是普通灰铸铁的4．1倍和4．2倍，适于制作玻璃模具。这是因为铬是缩小共晶温度区域、形成碳化物、促进白口的元素，铸铁中添加铬元素能促进碳化物的形成，提高硬度，增加抗磨性和耐热性。铜能改善石墨形态，细化基体组织，促进珠光体的形成，提高珠光体的显微硬度，从而增加铸铁的耐磨性和耐热性。