本發(fā)明涉及一種汽車輪胎模具用低熔點(diǎn)合金，涉及模具金屬制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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在當(dāng)今快速發(fā)展的模具行業(yè)中，錫鉍合金的使用量是巨大的。人們利用鉍錫合金材料熔點(diǎn)低、流動性好、澆鑄成形方便、無收縮及材料可以反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn),運(yùn)用在汽車輪胎制造的行業(yè)中，為汽車輪胎制造業(yè)起到了無可替代的作用。傳統(tǒng)的錫鉍合金由于熔點(diǎn)低，流動性好，可以采用鑄造的方法制模，制模周期短，機(jī)加工工時少，尤其是形狀復(fù)雜的拉延模，其優(yōu)越性更明顯。鉍錫低熔點(diǎn)合金模具用過之后，可以重熔再鑄新模，因而節(jié)省了大量的模具材料。低熔點(diǎn)合金由于有冷脹性能，亦可用來做凸模、凹模、導(dǎo)柱導(dǎo)套等的緊固材料。由于上述特點(diǎn)，低熔點(diǎn)的錫鉍合金在鑄造方法制模工藝中得到廣泛應(yīng)用。
但是隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,輪胎也隨著時間也不斷的更新，對輪胎的質(zhì)量要求也越來越高,不管是從輪胎的設(shè)計以及輪胎的花紋都提出了更高的要求，逐漸趨向于整體化、流線形、大圓角和曲線形發(fā)展。為此,對輪胎模具的制造提出了硬度高、制造速度快和精密度高的要求，而目前傳統(tǒng)的低熔點(diǎn)的鉍錫合金很難滿足這些要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種合金硬度高、制造速度快和精密度高且能反復(fù)熔鑄使用的汽車輪胎模具用低熔點(diǎn)合金。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種汽車輪胎模具用低熔點(diǎn)合金，其特征在于：按重量百分比，包括以下組分：Bi 20%-70%、Ni 0%-0.5%、Ce 0%-1%、Ge 0%-1%、余量為Sn以及小于0.05%的雜質(zhì)。
作為優(yōu)選，按重量百分比，包括以下組分：Bi 35%-65%、Ni 0.05%-0.4%、Ce 0.001%-0.5%、Ge 0.05%-0.5%、余量為Sn以及小于0.05%的雜質(zhì)。
作為優(yōu)選，按重量百分比，包括以下組分：Bi 60%、Ni 0.1%、Ce 0.005%、Ge 0.015%、余量為Sn以及小于0.05%的雜質(zhì)。
作為優(yōu)選，所述合金的制作方法包括以下三個步驟，
步驟一：按照合金重量份的比例要求，分別取95重量份的錫錠投入坩堝中，首先加溫并保持溫度在350℃，再向坩堝中加入1㎝厚的硅酸鈉，分別再取5重量份的Ce和/或5重量份的Ge加入其中，升溫并保持1300℃±100℃，持續(xù)1.5小時，并不斷用木棒攪拌，全部熔化后得Ce和/或Ge與錫的中間合金，待自然冷卻至300℃后澆鑄成合金條待用；
步驟二：領(lǐng)取錫錠于不銹鋼熔爐中，升溫至300℃，按照重量百分比添加單質(zhì)Bi以及步驟一中的Ce和/或Ge與錫的中間合金一起投入錫爐中，同時加入300g木屑，在攪拌的狀態(tài)下逐漸升溫至350℃，并保持此溫度攪拌30min，攪拌停止后撈出合金液體表面的浮渣；
步驟三：在350℃的溫度下，將步驟二的熔爐中的錫液通過標(biāo)準(zhǔn)模具澆鑄成1Kg/條的合金條。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處是：所述汽車輪胎模具用低熔點(diǎn)合金具有以下優(yōu)點(diǎn);
1、合金鑄模時流動性能好，反復(fù)熔鑄性能穩(wěn)定，無毒性，對操作者無害，對環(huán)境無污染，多元共晶合金、熔點(diǎn)低，易熔化，制模方便；
2.合金強(qiáng)度高，模具使用壽命長；
3.合金流動性能好，合金熔化后充填能力強(qiáng)，成模清晰，表面光滑；
4.合金膨脹收縮率小，能保證成模精度；
5.合金與標(biāo)準(zhǔn)樣件不粘連，分模容易；
7.合金模具用完可重熔，合金可反復(fù)使用；
8.合金鑄模時成模快，可較大程度上減少模具堆放空間。
具體實(shí)施方式：
下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍：
實(shí)施例1：一種汽車輪胎模具用低熔點(diǎn)合金，按重量百分比，包括以下組分：Bi 58%、Ni 0.055%、Ce 0.01%、余量為Sn以及小于0.05%的雜質(zhì)。
通過上述重量百分比制成的低熔點(diǎn)合金，合金的密度高、可塑性高且在高溫下具有一定的抗氧化能力，合金鑄模后的表面質(zhì)量較好。
實(shí)施例2：一種汽車輪胎模具用低熔點(diǎn)合金，按重量百分比，包括以下組分：Bi 40%、Ni 0.03%、Ce 0.005%、Ge 0.01%、余量為Sn以及小于0.05%的雜質(zhì)。
通過上述重量百分比制成的低熔點(diǎn)合金，合金的密度高、可塑性高且在高溫下的抗氧化能力強(qiáng)，合金鑄模后的表面質(zhì)量高。
實(shí)施例3：一種汽車輪胎模具用低熔點(diǎn)合金，按重量百分比，包括以下組分：Bi 60%、Ni 0.1%、Ce 0.005%、Ge 0.015%、余量為Sn以及小于0.05%的雜質(zhì)。
通過上述重量百分比制成的低熔點(diǎn)合金，合金的密度高、可塑性高且在高溫下的抗氧化能力強(qiáng)，合金鑄模后的表面質(zhì)量高。
對比例1，一種錫鉍合金，按重量百分比，包括以下組分：Bi 55%、余量為Sn以及小于0.05%的雜質(zhì)。
通過上述重量百分比制成的合金，合金的密度低、可塑性低且在高溫下的抗氧化能力較差，合金鑄模后的表面質(zhì)量差。
對比例2，一種錫鉍合金，按重量百分比，包括以下組分：Bi 60%、Ce 0.1%、Ge 0.3%、余量為Sn以及小于0.05%的雜質(zhì)。
通過上述重量百分比制成的合金，合金的密度低、可塑性低且在高溫下具有較好的抗氧化能力，合金鑄模后的表面質(zhì)量較好。
對比例3，一種錫鉍合金，按重量百分比，包括以下組分：Bi 60%、Ni 0.2%、余量為Sn以及小于0.05%的雜質(zhì)。
通過上述重量百分比制成的合金，合金的密度高、可塑性高且在高溫下具有抗氧化能力較差，合金鑄模后的表面質(zhì)量較差。
上述實(shí)施例1-4所述的汽車輪胎模具用低熔點(diǎn)合金的制作方法包括以下三個步驟，
步驟一：按照合金重量份的比例要求，分別取95重量份的錫錠投入坩堝中，首先加溫并保持溫度在350℃，再向坩堝中加入1㎝厚的硅酸鈉，分別再取5重量份的Ce和/或5重量份的Ge加入其中，升溫并保持1300℃±100℃，持續(xù)1.5小時，并不斷用木棒攪拌，全部熔化后得Ce和/或Ge與錫的中間合金，待自然冷卻至300℃后澆鑄成合金條待用；
步驟二：領(lǐng)取錫錠于不銹鋼熔爐中，升溫至300℃，按照重量百分比添加單質(zhì)Bi以及步驟一中的Ce和/或Ge與錫的中間合金一起投入錫爐中，同時加入300g木屑，在攪拌的狀態(tài)下逐漸升溫至350℃，并保持此溫度攪拌30min，攪拌停止后撈出合金液體表面的浮渣；
步驟三：在350℃的溫度下，將步驟二的熔爐中的錫液通過標(biāo)準(zhǔn)模具澆鑄成1Kg/條的合金條。
因此，從實(shí)施例與對比例中可以明顯看出，通過金屬元素鎳的添加，可以細(xì)化合金晶粒，共晶成分更加均勻，制造模具時流動性大大增加，提高了合金的可塑造性能；金屬元素鈰、鍺的添加，可以增加合金材料的抗氧化性能和蠕變性能，一定程度上也可以細(xì)化合金晶粒，提高了合金高溫下抗氧化的性能，提高了模具的表面質(zhì)量，而上述錫鉍合金屬于環(huán)保型合金，屬于多元共晶金屬，在常溫下，呈固態(tài)、銀白色，熔點(diǎn)為46℃-138度，固液體積收縮率為0.051%，具有較強(qiáng)的滲透性，對于紋路復(fù)雜的輪胎模具來說其優(yōu)越性更加明顯，在汽車輪胎模具制造行業(yè)有著廣泛的市場前景。
需要強(qiáng)調(diào)的是：以上僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。