【中国玻璃模具网】引言:玻璃模具是玻璃制品的重要成型工具，其质量决定玻璃制品的等级和生产率。目前国内普遍存在着模具材质不稳定、易氧化、光洁度差以及使用寿命短等缺陷。

    根据玻璃模具的使用条件和关教形式，对材质的要求是抗氧化、抗生长及热疲劳等性能，其中又以抗氧化能力为最重要指标。目前国内已引进双滴料高速行列机生产线近70条。由于国内模具质量较差，难以配套，而进口模具的价格又高于国内同类模具的十几倍。为解决模具国产化．曾进行了新型模具材料的研制。

1 试验方法
    试验用材料在1.5t／h冲天炉内熔炼，中间台金与变质荆分别加^炉内和铁水包内。批料：生铁42％，回炉铁40％，废钢18％。模具与试样同包浇注，用冷铁芯成型。铁水浇注温度为1320一1340℃。试样铸态硬度为HB246—258。Re微合金化铸铁常规化学成分(Wt％)：3.32％C、2.05％Si、O.58％Mn,0.041％S、0.074％P，合金元素Cr、Ti、Al 、B、Sb、Re等，含量在规定成分内。

    工件与试样进行相同的热处理，加热温度为760—780℃：，保温8h，时效退火处理。加热速度为120℃／h，冷却速度为50℃／h，降至250℃时，空冷。试样硬度为HB211—223。观察断口形貌和显微组织。

    耐热性能试验规范：抗氧化、抗生长试样分别为∅12.5mm×25mm和∅20mm×100mm，加热温度为850℃ x 150H。热疲劳试样为∅20mm×10mm，加热湿度为900℃，保温2min，水冷5s，热循环至出现裂纹止。

    64Oml啤酒瓶双滴料真空成型模具，在美国EMHART十段行列机上进行工业性生产考核，以验证模具的实际使用寿命。

2 试验结果及讨论
2．1 显徽组织
    石墨形态为紧密石墨，如图1。基体组织为粒状珠光体(>85％)、一次渗碳体(＜10％）和团絮状石墨组成，如图2

    紧密石墨铸铁在凝固结晶时，与共晶奥化体共生生长中，形成端部及边缘较钝的形态。石墨呈网络状相互联系。

    微量Re舍金的添加，可显著净化溶液和细化奥化体晶粒。并改善其性能。Re是表面活性元素，在石墨结晶过程中，会在一定程度上浓集于界面前沿的某些地区，并影响相间张力．形成过冷和界面稳定性。随着铸铁中Re量的增加，石墨将由片状改变为紧密状直现球状。实际上紧密石墨包括了从片状石墨到球状石墨之间的所有过渡形态。

2．2 耐热性能
    本试验测定了抗氧化、抗生长及热疲劳，并与灰铸铁进行了比较。结果见表1。铸铁在高温下产生的体积长大是永久性的。这主要是由于随着Fe₃C变为石墨和Fe的反应而产生的膨胀和在石墨呈CO₂氧化掉后Fe的氧化所引起 。其实质是一种晶界气化腐蚀。从受热的玻璃体中析出的钠，吸附到铸铁表面并形成Na₂O。疏松的氧化钠被充填在不连续的氧化膜中，以致减少氧在氧化皮中扩散的阻力。紧密石墨具有优良的抗氧化和抗生长性能 ，这与本试验所得结果相吻合。且具有较高的强度和较高的破坏应力以及良好的导热性(导热率为O．494一O．502J/cm.s℃)³ 。

 从适应行列机机速不断提高的趋势看，模具的散热能力(模具结构和冷却方式)及材质的导热系数对寿命最为关键。试验结果表明， Re微合金化铸铁的抗氧化、抗生长以及热疲劳抗力等，均优于灰铸铁。

2．3 工业性试验
     现将两种不同材质的模具同机进行使用寿命的比较。设备为美国EMHART十段双滴料行列式制瓶机，机速为7次，模·分。结果见表2。

3 结论
(1)Re微合金化铸铁，其显微组织、抗氧化、抗生长以及热疲劳抗力等综合性能，均得到显著的改善和提高。且断面敏感性小。
(2)通过工业性试验，Re微合金化铸铁640ml 啤酒瓶取滴料真空成型模具，循环次数达到80万次膜，与常用CrMoCu材料模具相比较，使用寿命提高4倍。
(3)该新型模具材料，具有抗氧化、耐磨损、易修复、使用寿命长等特点。并可完全替代进口模具。且成本低，生产工艺简便，是制造玻璃模其的优良材料。