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1、空心玻璃砖模具用材料的选用乔斌李化强淮海工学院机械工程系(连云港222005)空心玻璃砖，具有抗压、耐磨、保暖、隔音、防火、避潮、透光、不透视等优点，是现代建筑理想的装饰材料。其质量关键在于成型模具。国内几条空心玻璃砖生产线年产空心玻璃砖约3000万块，其模具基本依靠进口。1995年我国成功研制出空心玻璃砖成型模具，其花纹加工用计算机进行曲面拟合，而其所选用材料及热处理至为关键。1.空心玻璃砖模具的工作状态目前空心玻璃砖压型机大多依赖进口，有101一位和12工位两种，其上模上下移动，模框和下模随多工位回转工作台转动。料滴温度101。一109。℃，料重1.2一3.4kg。上模采用水冷，下模底
2、部强制风冷，模框自然冷却。2.空心玻璃砖模具对材料的性能要求空心玻璃砖的成型过程复杂。为了获得高的生产率，玻璃在进入模具时应具有最少的热容量，排热时间应尽可能短:然而在成型过程中，玻璃又必须含有足够的热量，能使其随意流动。模具与高温玻璃直接接触，要避免与熔融玻璃粘附。同时，模具本身又是玻璃热量的传输介质，其材料的性能直接影响制品的质量和本身的寿命。因此，模具材料应具有以下性能:质地均匀致密、加工性能良好;导热良好、热膨胀系数低，热稳定性好:化学稳定性好、不宜产生锈皮;耐磨性能良好等。3.几种玻璃制品模具用材料及其热处理与使用性能3.1模框材料空心玻璃砖表面为采光面要求较高，而四个作为砌合面
3、的侧面要求较低。模框为自然冷却，可采用价格低廉、传热性好的妮铸铁。这一方面国内外都有成熟的经验可供借鉴L2-41。推荐一种妮铸铁的成分为(Wt%)C3.4-3.6,Si1.9-2.5,Mn0.8-1.2,Nb0.2-0.4,P50.1,550.080需要注意的是铸铁在合模装卸过程中容易损伤模具。为保证模具使用寿命达到200万次以_匕可在模具易损部位采用热喷涂喷焊3mmX3mm镍基合金边框。该合金韧性好、耐蚀、耐磨、抗冲击，喷涂后模具的抗冲击性能有很大提高。3.2玻璃制品模具用合金钢玻璃制品模具可用铬铝钒耐热合金钢制造，其成分与性能见表1，这种合金钢具有良好的抗热冲击和热疲劳性能，并有良好的
4、高温强度和韧性，尺寸稳定。用做酒瓶冲头模具的寿命可连续工作360h，不损伤。玻璃制品模具也可用镍铬合金钢制造，其成分和性能见表2,._⋯_⋯吏1.%%SI,(4Cr5MoSiV1)WAA79-IMA5}41tM一一一一一一一一一一元素SiMn含量(质量分数)wt%0.370.40_.5C-r37M.o4密度(4000C)/g·cm'7.7热膨胀率(4000C)/0C12.6x10s导热率(4000C)灯·rm，·s，·℃0.264表2镍铬合金钢模具材料成分与性能化学成分与性质410钢420钢430钢431钢310钢n11n30n12nn乙八U住巧w,(%)﹄1︺…︺‘八内0n40n90八八
5、八2~UJ曰八月w,;(%)︺.n勺no3509004~U15U曰-w}(%)1316w+(%)127;;w,,(%)密度(20℃)/g·cm'7.77.77.8比热(200C)/J·『·℃’0.460.460.50导热率(20^-5000C)/J·cm'·s‘·℃:;0._42690.250.210.15热膨胀系数(20^-5000C)101/v{211.012.211.717另外，高镍合金钢的镍含量可在60%以上，如美国使用的。HM高镍合金，其成分Wt(%)为CO.3,Sil-4,B1.2-1.5,Cr7.5,Fe2-5,Ni85。但该钢的成本和加工费用都很高。3.3热处理几种模具材料
6、的热处理工艺:1Crl3钢10500CX2h淬油，5400CX4h空冷回火。2Crl3钢10000CX2h淬油，5800CX4h空冷回火;渗铝用渗剂:60%Al-Fe粉，2%NH,C1，其余A1,0,粉末，9900CX7h，出炉随箱冷却。渗层<0.4mm,渗件表面增厚0.06-0.08m;渗硼用渗剂上要组分:B,C,SiC,KBF,、木炭等。每次渗时取2/3新渗剂、1/3旧渗剂，8800CX6h，出炉箱冷，80-150℃时取出1几件，渗层0.03^0.04um、组织为FeB和Fe,Bo1Crl7Ni2钢850'CX2h预热，10200CX2h淬油，7800CX4h空冷回火;4Cr5MoSi
7、V钢10200CX2h淬油，7000CX4h空冷回火;310钢8501CX2h预热，1050CX(2^-4)h固溶。_!二述材料制造的模具热处理后在某公司压型机上使用时，431钢下模上机后几小时就出现粘玻璃现象;而渗铝不能改善2Crl3钢下模及310钢下模的使用性能，上机20分钟就开始粘玻璃,2Crl3,1Crl3及2Cr13渗硼件可以基本满足模具的使用性能要求，使用寿命超过200万次，2Crl3钢模具在夏季高温时有时会
