本发明专利技术公开了一种耐热球铁冲压模具镶块材料。旨在克服现有模具钢成本高的问题，提供一种适合于较厚钢板在高温下冲压成型的模具材料。该模具材料的组分与按重量百分比的含量为：C：2.4～2.9％，Si：4.0～6.0％，Mn：0.3～1.2％，Cr：0.3～1.2％，余量为Fe。采用碱性中频感应电炉熔炼。首先将生铁和废钢在炉中化清，然后加入合金，调整合金成分，待铁合金化清后，扒掉铁液表面炉渣，最后出炉浇注。该材料性能是：抗拉强度达到505MPa以上；在800℃保温150小时，氧化速度低于0.20g/m2h，属耐热材料；在25℃-800℃循环2000次，疲劳裂纹长度低于1.2mm，优于耐热灰铸铁的性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐热球墨铸铁模具材料，更具体地说，本专利技术涉及一种耐热球铁冲压模具镶块材料。
技术介绍
制造耐热模具的材质主要是耐热钢、不锈钢、耐热铸铁等。由于铸铁具有优良的铸造性能和易加工性能、价格便宜、制造方便，因而被广泛用于制造玻璃模具和钢锭模。国内外常用的铸铁耐热模具材料主要为灰铸铁、低合金铸铁和球墨铸铁等。 模具在冲压较厚的热钢板时，模具频繁地与高温钢板接触，承受氧化、生长、热疲劳、磨损等作用。这就要求该类模具具有抗氧化、抗生长、抗热疲劳和耐磨等性能，同时对于承受较大工作载荷的模具还要有一定的常温及高温力学性能。可见，能完全满足上述要求的模具材料很少。因此，根据不同使用条件，选用或开发不同材质的模具材料很有必要。 球墨铸铁中的石墨以球状颗粒均匀分布于基体中，因而对基体的削弱作用和产生应力集中的倾向较小，从而使基体的作用能得到充分的发挥。又由于球墨铸铁含有较高含量的硅和锰，所以球墨铸铁的抗拉强度不仅高于其它铸铁，甚至高于碳素钢，尤其突出的是它的屈服强度比钢高得多。因此，国内已经将其代替模具钢应用于拉深模中，取得了可观的经济效益。用球墨铸铁制造耐热部件，其抗氧化性能比灰口铸铁好，因为灰口铸铁中片状搭接的石墨能形成氧化通道，加剧灰口铸铁的氧化现象。因此，近年来国内外对耐热球墨铸铁的研究又开始升温。现有耐热球墨铸铁主要有中硅类、中铝类、硅铝类、中硅钼类、中硅铬钼多元合金类等，主要用在汽车发动机的排气系统部件、耐热模具及烧结机的箅条等。例如，中国专利公开号为CN1103435A，公开日为1995年6月7日，申请日为1993年12月1日，专利技术创造名称为"中硅低合金耐热球铁箅条"，申请人是鞍山钢铁公司等，该申请案中公开了中硅低合金耐热球铁箅条的组分与按重量百分比(Wt. %)的含量为C:2.5 0 2.90 ;Si :6. 5 0 7. 80 ;Mn :0. 20 0. 35 ;P :0. 03 0. 05 ;S :0. 03 0. 05 ;Mg :00. 012 0. 040 ;Xt :0. 035 0. 055 ;Cr :0. 30 0. 50 ;Mo :0. 30 0. 50 ;A1 :0. 12 0. 50 ;Ba :0. 005 0. 07 ;余量为Fe。其含Si量较高，并通过其它的多元微合金化元素的添加，使箅条耐氧化、耐磨、耐热冲击、可代替高合金箅条用于烧结机台车上。不足之处是合金种类多，操作复杂，含有价格昂贵的Mo元素。中国专利公开号为CN1826421A，公开日为2006年8月3 O日，申请日为2004年7月20日，专利技术创造名称为"奥氏体系耐热球状石墨铸铁"，申请人是日立金属株式会社，该申请案中公开了奥氏体系耐热球状石墨铸铁的组分与按重量百分比(wt. % )的含量为C :1 3. 5% ;Si :1 6. 5% ;Cr :3%以下；Ni :10 40% ;Mo :1 4. 5% ;Sn及/或Sb以2Sn+Sb计为0. 001 0. 5% ;球化剂元素0. 1 %以下。该系列球墨铸铁适用于汽车发动机用的排气系统部件等。不足之处是价格昂贵的Ni、 Mo元素含量较高，增加了成本。中国专利公开号为CN 1051593A，公开日为1991年5月22日，申请日为1989年11月7日，专利技术创造名称为"低铬中硅钼铁素体球墨铸铁"，申请人是沈阳飞机制造公司，该申请案中公开了低铬中硅钼铁素体球墨铸铁的组分与按重量百分比(wt. % )的含量为C :2. 0 33. 0%， Si :4. 5 6. 0%，Mo :0. 8 1. 6%，Mn :0. 06 0. 17%，Cr :0. 2 0. 4%，余量为少量合金元素及Fe，适用于研制和小批量生产中的耐高温模具材料。不足之处是含有价格昂贵的Mo元素。 为了降低汽车生产成本，使国产汽车在国际国内市场具有较强的竞争力，进行耐热球墨铸铁在汽车部件，如后桥壳，高温冲压成型模具上的开发应用非常必要。由于成型钢板较厚，温度较高，工作条件恶劣，既要求模具材料耐热，又要求其有足够的高温强度，因此，直接采用现有的耐热球墨铸铁不能满足生产的要求，必须对耐热球墨铸铁的成分进行进一步优化，开发出组织与性能满足生产要求的耐热球墨铸铁模具材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有模具钢成本高的问题，提供了一种适合于较厚钢板在高温下冲压成型的耐热球墨铸铁冲压模具镶块材料。 为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的所述的耐热球铁冲压模具镶块材料是由组分与按重量百分比的含量为C :2. 4 2. 9%， Si :4. 0 6. 0%， Mn :0. 3 1. 2%， Cr :0. 3 1. 2%和余量为Fe所组成。 技术方案中所述的组分C按重量百分比的含量为2. 5-2. 8% ;所述的组分Si按重量百分比的含量为4. 5-5. 5X;所述的组分Mn按重量百分比的含量为0. 6_1. 0%;所述的组分Cr按重量百分比的含量为0. 6-1. 0%。 与现有技术相比本专利技术的有益效果是 本专利技术所述的耐热球铁冲压模具镶块材料是成分设计合理，综合性能良好。试验结果与现有技术相比具体性能如下 1.本专利技术所述的耐热球铁冲压模具镶块材料的铸态抗拉强度达到505MPa以上； 2.本专利技术所述的耐热球铁冲压模具镶块材料在80(TC保温150小时，氧化速度低于O. 20g/m、，属耐热材料； 3.本专利技术所述的耐热球铁冲压模具镶块材料在25°C 80(TC循环2000次，疲劳裂纹长度低于1. 2mm，优于耐热灰铸铁。附图说明 下面结合附图对本专利技术作进一步的说明 图1是由组分与按重量百分比的含量为C :2. 6%， Si :5. 5%， Mn :0. 8%， Cr :0. 6%和余量为Fe组成本专利技术所述的耐热球铁冲压模具镶块材料的金相组织图片； 图2是由组分与按重量百分比的含量为C :2. 6%， Si :5. 5%， Mn :1. 0%， Cr :0. 8%和余量为Fe组成本专利技术所述的耐热球铁冲压模具镶块材料的金相组织图片； 图3是由组分与按重量百分比的含量为C :2. 6%， Si :5%， Mn :0. 6%， Cr :0. 8%和余量为Fe组成本专利技术所述的耐热球铁冲压模具镶块材料的金相组织图片； 图4是由组分与按重量百分比的含量为C :2. 6%， Si :5%， Mn :1. 0%， Cr :0. 6%和余量为Fe组成本专利技术所述的耐热球铁冲压模具镶块材料的金相组织图片； 图5是由组分与按重量百分比的含量为C :2. 5%， Si :4. 5%， Mn :0. 8%， Cr :0. 8%和余量为Fe组成本专利技术所述的耐热球铁冲压模具镶块材料的金相组织图片；4 图6是由组分与按重量百分比的含量为C :2. 8%， Si :4. 5%， Mn :1. 0%， Cr :1. 0%和余量为Fe组成本专利技术所述的耐热球铁冲压模具镶块材料的金相组织图片。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作详细的描述 本专利技术的目的在于提供一种可以代替模具钢并能克服现有耐热铸铁和普通球墨铸铁的不足、成本低、使用寿命长、组织稳定、机械性能高、抗氧化性强、耐热疲劳性及耐磨性强的耐热球墨铸铁冲压模具镶块材料。 为达到上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐热球铁冲压模具镶块材料，其特征在于，所述的耐热球铁冲压模具镶块材料由组分与按重量百分比的含量为：Ｃ：２．４～２．９％，Ｓｉ：４．０～６．０％，Ｍｎ：０．３～１．２％，Ｃｒ：０．３～１．２％和余量为Ｆｅ组成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于思荣，朱先勇，苏建国，刘耀辉，刘家安，孙钰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82
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