CN104789853A - 一种新型模具铸造球铁及其熔铸处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型模具铸造球铁及其熔铸处理方法，所述一种新型模具铸造球铁组份质量比为碳C3.4-3.8%，硅Si1.8-2.2%，锰Mn0.5-0.7%，磷P<0.06%，硫S<0.02%，铜Cu0.3-0.7%，镍Ni0.2-0.5%，钼Mo0.2-0.5%。本发明具有优良的淬火性能，通过淬火处理以后，其刃口部位的硬度可以达到铸钢的水平，且可以与本体一起铸造成整体结构，防止因刃口的滑移位错而导致使用寿命的降低，通过减少铸钢镶块的制作和加工过程，能够极大的节约制造成本和模具的使用成本，最大的发挥铸造材料本身的性能，减少模具成本在整个制造成本中的比例。

Description

一种新型模具铸造球铁及其熔铸处理方法

技术领域

    本发明涉及一种用于汽车冲压模具用的新型铸铁材料，尤其涉及一种可以通过热处理部分代替铸钢的制品。 

背景技术

    汽车的外部覆盖件，都是由钢板制成的，为实现对钢板的冲压切割，必须使用冲压机配合汽车覆盖件模具来实现，以往的汽车冲压模具一般采用普通灰铸铁为基体，在冲压的切刃部分，通常使用铸造工具钢（高合金耐磨钢）来制作，将铸钢件做成小型的镶块，通过机械连接的方式镶嵌到铸铁基体上。但是，上述做法通常存在以下的不足之处：第一，铸钢镶块的制作成本非常昂贵，其单价是铸铁的十几倍甚至几十倍，且使用寿命有限，在模具的整个使用寿命中，需要多次更换，成本代价高昂；第二，由于采用机械连接的方法，在拉延模服役过程中，由于刃口镶块之间的滑移位错而大大降低了使用寿命，因此模具设计过程中力求将分体镶块设计为整体镶块。以往使用的普通球铁的合金成分如下表所示， 

                          表1普通球铁的合金成分

   强度性能如下表所示：

	抗拉强度（N/mm2）	本体硬度（HB）
			QT600	≧600	160～250

 

根据以上技术问题本发明提供一种新型模具铸造球铁及其熔铸处理方法，其特征在于，一种新型模具铸造球铁，其组份质量比为碳C3.4-3.8%，硅Si1.8-2.2%，锰Mn0.5-0.7%，磷P<0.06%，硫S<0.02%,铜Cu0.3-0.7%,镍Ni0.2-0.5%, 钼 Mo0.2-0.5%。

一种新型模具铸造球铁熔铸处理方法为： 

步骤1，准备好所需原料，通过感应电炉将原料铁熔化为铁水，然后在其中加入0.4-1.0%的促石墨化元素Cu、0.5-1.2%强烈稳定和细化珠光体元素Ni和0.4-0.8% Mo；

步骤2，将步骤 1 中熔化的铁水倒入模具中，铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失；

步骤3，进行球化处理，即往铁液中添加球化剂；

步骤4，进接种处理，即往铁液中添加接种剂；

步骤5，将接种后的铁水进行冷却成型。

所述溶解温度为1540-1560℃。 

所述球化处理温度为1440-1460℃。 

所述接种剂类型及添加量Ba-Si 0.25-0.4%。 

所述球化剂类型及添加量Fe-Si-Mg1.25-1.45%。 

    本发明的有益效果为：本发明熔铸时添加了Cu、Ni和Mo，Cu为促石墨化元素，能够细化珠光体，减少白口倾向，提高韧性；Ni为强烈稳定和细化珠光体元素，能够提高铸铁淬透性，提高淬火性能；Mo为明显细化珠光体，减少铁素体，提高球铁的强度和淬透性。本发明本发明具有优良的淬火性能，通过淬火处理以后，其刃口部位的硬度可以达到铸钢的水平，且可以与本体一起铸造成整体结构，防止因刃口的滑移位错而导致使用寿命的降低，通过减少铸钢镶块的制作和加工过程，能够极大的节约制造成本和模具的使用成本，最大的发挥铸造材料本身的性能，减少模具成本在整个制造成本中的比例。本发明的铸造球铁省去了刃口镶块，整个拉延模由铸造成型，大大节省了模具的材料费用和机加工费用。拉延模在使用过程中，由于基体中有石墨的存在，具有自润滑的作用。同时，石墨球的脱落，其孔洞具有储油的能力，使铸铁具有了吸油性，提高了拉延模的减磨性，并对拉延产品质量有很大提高。本材质与铸造合金钢相比，具有较小的内应力和变形性，其强度远大于铸钢镶块，并且具有良好的减震效果，可以提高拉延模的使用寿命和精度。 

附图说明

图1为本发明的淬火前后对比图； 

图2为本发明材料制成整体式冲压模具示意图；

图3为本发明性能比较示意图。

具体实施方式

实施例1 

一种新型模具铸造球铁熔铸处理方法为：

步骤1，步骤1，准备好所需原料，通过感应电炉将原料铁熔化为铁水，溶解温度为1560℃，然后在其中加入1.0%的促石墨化元素Cu、1.2%强烈稳定和细化珠光体元素Ni和0.8% Mo；

步骤2，将步骤 1 中熔化的铁水倒入模具中，铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失；

步骤3，进行球化处理，球化处理温度为1450℃，即往铁液中添加球化剂，球化剂类型及添加量为Fe-Si-Mg1.35%；

步骤4，进接种处理，即往铁液中添加接种剂，接种剂类型及添加量为Ba-Si 0.4%；

步骤5，将接种后的铁水进行冷却成型。

  

 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型模具铸造球铁及其熔铸处理方法，所述一种新型模具铸造球铁组份质量比为碳C3.4-3.8%，硅Si1.8-2.2%，锰Mn0.5-0.7%，磷P<0.06%，硫S<0.02%,铜Cu0.3-0.7%,镍Ni0.2-0.5%,钼Mo0.2-0.5%。

2.一种新型模具铸造球铁熔铸处理方法为：

步骤1，准备好所需原料，通过感应电炉将原料铁熔化为铁水，然后在其中加入0.4-1.0%的促石墨化元素Cu、0.5-1.2%强烈稳定和细化珠光体元素Ni和0.4-0.8% Mo；

步骤2，将步骤1中熔化的铁水倒入模具中，铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失；

步骤3，进行球化处理，即往铁液中添加球化剂；

步骤4，进接种处理，即往铁液中添加接种剂；

步骤5，将接种后的铁水进行冷却成型。

3.按照权利要求2所述的一种新型模具铸造球铁熔铸处理方法为，其特征在于所述溶解温度为1540-1560℃。

4.按照权利要求2所述的一种新型模具铸造球铁熔铸处理方法为，其特征在于所述球化处理温度为1440-1460℃。

5.按照权利要求2所述的一种新型模具铸造球铁熔铸处理方法为，其特征在于所述接种剂类型。

6.按照权利要求2所述的一种新型模具铸造球铁熔铸处理方法为，其特征在于所述球化剂类型及添加量Fe-Si-Mg1.25-1.45%。