铸铁型材-品质看得见

玻璃模具是玻璃制品成型的重要工装，模具材料质量的好坏直接影响玻璃模具的性能和使用寿命。目前，国内广泛使用的普通灰铸铁玻璃模具材料普遍存在着表面光洁差，使用寿命短的缺点。 本文的目的是通过化学成分的控制和对工艺的调整，获得D型石墨，并对观组织、力学性能、耐高温性能进行研究，以提高玻璃模具的使用寿命。(1)通过对C、Si和合金元素成分的选择和控制，研究了化学成分对D型石墨铸铁观组织的影响。结果表明：C、Si是影响D型石墨形成的主要因素，Ti、Cr、Cu有利于促进D型石墨的形成；D型石墨铸铁玻璃模具适宜的化学成分范围为：3.2～3.5％C、2.2～3.0％Si、0.2％Ti、0.54～0.89％Mn、<0.05％S、<0.1％P、0.49～0.54％Cr、0.35～0.65％Cu；当含Ti量在0.1～0.3％之间变化时，随着含Ti量的增加，D型石墨增多。在此成分范围内获得的D型石墨铸铁的力学性能为：硬度HB范围为217～285，抗拉强度MPa，范围为246～285。 (2)通过采用浇注阶梯型试样和放置冷铁方法，使铸铁获得不同的冷却速度，研究冷却速度对D型石墨铸铁观组织的影响。
结果表明：随着冷却速度的增大，石墨形态由较粗大的片状石墨逐渐变成细小的点状石墨。在厚度为30mm试样的下方放置冷铁时，在距离冷铁25mm的铸铁组织中能够获得较细小的D型石墨组织。 (3)对不同成分的D型石墨铸铁的高温抗氧化性进行了实验研究。在750℃下，将不同成分的D型石墨铸铁保温24小时，使其氧化增重，研究成分和组织对D型石墨抗氧化性能的影响。结果表明：含有Cr、Cu多元化合金的D型石墨铸铁有比普通灰铸铁高4～5倍的抗氧化性能。 (4)对不同成分的D型石墨铸铁的高温抗热疲劳性进行实验研究。在800℃下，将不同成分的D型石墨铸铁加热到800℃，保温5分钟取出后，立即在冷水中激冷5秒，如此反复循环直至出现肉眼可见的裂纹为止。

铸铁型材差不多已在所有主要工业部门中得到应用，这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁现有许多牌号，提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。 如标准化组织ISO1083所规定的大多数球墨铸铁铸件，主要是以非合金态生产的。显然，这个范围包括抗拉强度大于800牛顿/毫米，延伸率为2%的度牌号。另一个极端是高塑性牌号，其延伸率大于17%，而相应的强度较低(低为370牛顿/毫米勺。强度和延伸率并不是设计者选择材料的根据，而其它决定性的重要性能还包括屈服强度、性模数、耐磨性和疲劳强度、硬度和冲击性能。另外，耐蚀性和抗氧化以及电磁性能对于设计者也许是关键的。为了满足这些特殊使用，研制了一组奥氏体球铁，通常叫傲Ni一Resis亡球铁。这些奥氏体球铁，主要用锌、铬和锰合金化，并且列入标准.
对几种具有不同石墨形态、不同基体组织的铸铁材料的高温拉伸性能进行了试验研究.通过大量的试验,得出以下结论:(1)HT280、RuT400、QT400-15的抗拉强度均随温度升高而下降,且变化趋势一致,拐点均在400℃左右,石墨形态和基体组织共同交互作用影响抗拉强度的下降幅度;(2)HT280、RuT400、QT400-15的性模量随温度升高降低,QT400-15材料的性模量随温度的升高而逐渐下降,在450℃以后显著降低,逐渐低于珠光体基体为主的蠕墨铸铁,但高于灰铸铁;(3)在基体组织相同的情况下,蠕虫状石墨的铸铁比片状石墨的灰铸铁具有更高的高温抗拉强度,且蠕墨铸铁随蠕化率的降低,高温力学性能升高.