【中国玻璃模具网】1．2 玻璃模具用合金灰铸铁玻璃瓶成形模的主要失效形式有：氧化(起皮、剥落、麻点)、倒棱和变形。鳞状剥落是玻璃瓶成形模报废的主要形式。影响模具使用寿命的关键因素是材质的耐热性，即在高温下，材质的抗氧化性、抗生长的能力。这取决于组织中的基体及石墨形态。铸铁中加人铜、铬、锡等元素，能促进珠光体的生成，提高铸铁的硬度，从而提高模具抗倒棱、抗擦伤、抗磨损的能力。加入硅、铝等元素，形成致密的SiO 和Al o。表面氧化膜，从而提高模具的表面抗氧化能力。

    通常认为影响铸铁抗热疲劳性的主要因素是强度、伸长率、热导率、温差等，但韩建德等人口]的试验结果表明：合金元素尤其是可提高铸铁抗氧化性的合金元素(如铝、铬等)，也是影响铸铁抗热疲劳性的主要因素之一。在高温条件下工作的零部件由于氧化易在表面形成氧化膜，该膜的结构、稳定性、致密性、膨胀系数及与铸铁结合强度等对裂纹源的产生有很大影响。铝、铬等合金元素可改善铸铁的抗氧化性，从而减小铸铁的热疲劳裂纹产生倾向。

    由于铌能细化共晶团，改善石墨形态，提高铸铁抗氧化性和常温及高温力学性能，使铸铁具有良好的高温稳定性，同时改善耐磨性。王良映等人 在灰铸铁中加入微量铌，并应用于玻璃瓶模具获得了满意的效果。

    含有钒、钛、钼等多种元素的灰铸铁，利用多种合金元素的固溶强化、弥散强化来提高铸铁的组织性能，可满足玻璃模具的使用要求。钒钛钼多元合金铸铁模具现已出口到澳大利亚、马来西亚、印尼、日本等国家。国内许多合资玻璃厂，如武汉欧文斯、ACI广州、ACI上海等玻璃厂以及秦皇岛、青岛等玻璃厂都大批使用钒钛钼多元合金铸铁玻璃模具，产品的使用寿命达50万次以上，用户反映良好。李雄杰等 根据玻璃模具的使用条件和性能要求，对使用的钒钛钼多元合金铸铁的成分、组织性能等进行了介绍。并提出通过改善孕育效果，能使钒钛钼多元合金铸铁的组织更加细化，使石墨组织全部变为性能优良的D型石墨。

    在中硅钼球铁的基础上加入铬0．8 ，获得中硅铬钼球铁，其常温、高温抗拉强度及硬度都高于中硅钼球铁，抗氧化性、抗热冲击性、相对线膨胀系数等，均优于中硅钼球铁。中硅铬钼球铁玻璃模具的使用寿命可比中硅钼球铁的提高30 ～50 或更多。在几种铁路信号灯用玻璃透镜模具上投产使用7年，其生产工艺简便、成熟、性能可靠，效益显著，有推广价值 ]。

    对铸铁玻璃模具进行了稀土微合金化后，其显微组织、抗氧化、抗生长以及热疲劳抗力等综合性能，均得到了显著的改善和提高，且断面敏感性小。通过工业试验，RE微合金化铸铁640 mL啤酒瓶双滴料真空成型模具，循环次数达到80万次／模，与常用CrMoCu材料模具相比较，使用寿命提高4倍。
 

在国外，研究了玻璃模具铸铁材料进行不同的合金化对模具性能的影响。最后得出结论，加入少量的Mo、Ni、Cu等合金元素后，其组织比未合金化的铸铁组织晶粒变细，铸铁的激冷层为D型石墨，耐磨性及抗氧化性有很大的提高。

2 玻璃模具用蠕墨铸铁的研究进展
    蠕铁作为一种新的玻璃模具材料，受到人们广泛地重视。近年来，各种合金成分的蠕铁玻璃模具材料相继出现，如V—Ti—Cu—Cr蠕铁，加Sb稀土珠光体蠕铁，Re—Mg—Ti蠕铁，以及V—Ti—Cr—Mo等。据资料介绍，日本采用低Si含Al蠕铁代替Ni—cr合金灰铁作牛奶瓶玻璃模具，单模寿命高达88万只／模，比Ni—Cr合金灰铁模具的寿命提高了2倍多。20世纪90年代初，对稀土蠕墨铸铁玻璃模具在我国的应用做了详细的综述。当时，研究和应用的稀土蠕铁玻璃模具，主要是混合基体和珠光体基体的，具有较好的耐磨性，但其导热性差一些，并且在使用过程中要发生相变，使铸铁产生不可逆的体积涨大。为了克服这些缺点，需要发展铁素体蠕铁，辅之以边角喷涂耐磨合金措施以保证其耐磨性。在加入Cr和Mo的同时，加入Al和Si，以进一步提高材料的热物理性能，从而获得一种热物理性能更好的蠕墨铸铁玻璃模具材料。

1 研究了用稀土和K、Na复合变质处理而形成的球墨／蠕墨复合铸铁玻璃模具材质的
    组织、力学性能及热物性，探讨了影响这些性能的因素。试用表明，这种材质用于玻璃模具有着良好的使用性能和较高的经济价值。三年后，作者 又对蠕墨铸铁玻璃模具作了进一步的研究，探讨了影响其性能的诸多因素。最后指出，这种材质具有较高的综合性能指标，不仅适于玻璃模具，还可广泛地应用于冶金、塑料和橡胶行业。

    借助于冷铁的作用，使模腔表面激冷层形成球状石墨，而其余部位形成蠕虫状石墨的变断面组织，即双层复合异形石墨铸铁组织，把球铁的耐热性与蠕铁的导热性协调为一体，以适应玻璃模具内表面要求有较高的耐热疲劳性能，而中心则需要具备较好的导热性的特点。为最大程度的发挥铸铁材质的潜能提供了条件。总之，蠕墨铸铁是制造玻璃模具的适宜材料。模具寿命的延长可节约大量金属材料和加工工时，从而导致生产成本下降。