玻璃模具材料如何热处理?

不同种类玻璃瓶的工作温度在500℃~1000℃以上，当我们压制玻璃产品时，模腔的内表面会周期性地受到突然冷却，另一方面，熔融玻璃液对模具材料的侵蚀和腐蚀也不容忽视。在这种工况下，玻璃瓶成型模县的主要失效形式是氧化（起皮、脱皮、点蚀）、倒角和变形，其中，鳞片剥落是废弃玻璃瓶成型模具的主要形式。因此影响模具使用寿命的关键因素是模具材料的耐热性，当玻璃模具的工作温度低于700℃时，通常采用灰铸铁作为玻璃模具的材料：当温度在700℃~900℃之间时，使用合金铸铁；当温度超过1000℃时，使用铸造不锈钢，铸铁仍然是玻璃瓶成型模具更广泛使用的材料，因为它制造方便，易于加工，价格低廉。一般来说，铸铁含有碳、硅、锰、磷、硫和其他合金元素。

各种合金元素的作用可简述如下：铸铁中石墨的含量和形态对铸铁的耐热性有决定性影响；除了碳，硅是对铸铁性能影响更大的元素。当质量分数低于0.35%时，起到石墨化的作用，也有利于铁素体的形成。锰是一种碳化物形成元素，它对材料的耐热性也起着有利的作用。磷可以提高材料的耐磨性，但也改善了材料的脆性。当硫的质量分数不大于0.15%时，对材料的性能无害，但当含量较高时，材料的脆性会明显改善。

普通灰铸铁HT200更早用于玻璃瓶制造业的模具材料。为了提高HT200灰铸铁的耐磨性，一般需要对其进行正火处理，热处理工艺规范是将灰铸铁加热至奥氏体化温度850~900℃，保温1~3小时，出炉后空冷。得到的金相组织为珠光体、少量铁素体和片状石墨，有时，形状复杂的模县雲要在550~600℃回火，以消除正火时模具的内应力。

铸铁的耐热性取决于其高温下的抗氧化性、抗生长性和导热性，这与基体组织和组织中的石墨形态密切相关。在铸铁的显微组织中，片状石墨的抗氧化性和抗生长性较差，球状石墨的热导率较低，蠕虫状石墨的综合性能更好。因此，蠕铸铁是一种理想的模具材料。珠光体组织有助于提高铸铁的硬度和耐磨性。在铸铁中加入铜、铬、锡等元素，可以促进珠光体的形成，提高铸铁的硬度，从而提高模具抗倒角、抗磨蚀、抗磨损的能力。通过添加硅、铝等元素，可以在模具表面形成致密的SI02和A1203膜，从而提高模县的表面抗氧化性，因此，为了延长模具材料的使用寿命，需要在铸铁中加入少量的合金元素，通过适当的铸造和热处理工艺来改善其性能、HT200灰铸铁耐热性差，模具寿金短，通讨添加镇、铭、铝、锡、铜、铝等元素，可以著提高铸铁的性能，通过在铸造砂中放置冷铁，使型腔表面激冷形成球状石墨，过渡层为虫状石墨，可以很好地协调材料的耐热性和导热性，获得理想的显微组织。低锡墨铸铁是制作玻璃模具的好材料，合金铸铁模具一般需要正火。热处理工艺规范是将合金铸铁加热到奥氏体化温度860~900℃，保温1~3小时，然后空冷。