玻璃模具工作温度较高（在压制玻璃制品时，模膛表面温度可达600～700℃，甚至高达800℃），工作条件极为恶劣，即使采用3Cr2W8V钢或耐热钢制造也常因氧化、拉毛或合模口压塌而过早失效。对此，可以采用表面强化工艺来提高模具使用寿命。强化方法主要有火焰淬火、接触电阻淬火、等离子喷涂、高频淬火、激光淬火、化学热处理、金属堆焊及喷焊等。

玻璃模具材料大多为铸铁或铸造不锈钢等，目前用得较多的为马氏体时效钢4Cr13Ni及低锡蠕墨铸铁等。蠕墨铸铁是在熔炼时加入适量的蠕化剂，使石墨呈蠕虫状。蠕虫状石墨的端部圆滑，且分布比较均匀，因此蠕墨铸铁的力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。

（1）常用蠕墨铸铁的性能 表2-62为常用蠕墨铸铁牌号与力学性能。

表2-62 常用蠕墨铸铁牌号与力学性能

普通铸铁玻璃模具一次上机的连续使用寿命为2～5万次，最终使用寿命仅为7.5～12万次。而采用低锡蠕墨铸铁后，模具使用寿命大大提高，达到了36.7～82万次。

（2）4Cr13Ni不锈钢的热处理规范、力学性能与应用(www.daowen.com)

1）为了提高玻璃制品的质量和模具使用寿命，可对4Cr13Ni不锈钢制模具型腔进行镀铬处理，镀铬层厚度为0.01～0.02mm。经镀铬的模具可以压制出一级玻璃壳。

该钢的抗冷热疲劳性显著高于铸铁，如果采用水冷金属衬套陶瓷型精铸，可更好地保证玻璃壳模具的激冷层，细化表面层晶粒，从而进一步提高模具的使用寿命。

2）化学成分。该钢的化学成分（质量分数）：C0.40%～0.42%、Si0.27%～0.38%、Mn0.4%、Cr13.44%～13.45%、Ni1.10%～1.14%、S0.01%、P0.029%～0.031%。

3）热处理规范。工艺1：可在铸造后立即以700℃回火2次，回火组织为铁素体和均匀分布的细粒状碳化物，硬度为24HRC。工艺2：将铸造模具在1000℃加热淬火后以700℃回火2次，硬度为25HRC，热处理后碳化物分布更加均匀。

4）力学性能。铸造后700℃回火2次，抗拉强度为800MPa，断后伸长率为3.5%，断面收缩率为4.5%，冲击韧度为6J/cm²，硬度为24HRC。

5）应用。在11位自动压力机上分别安装4Cr13Ni不锈钢、Cr25Ni20Si2不锈钢、Cr17型不锈钢及铸铁等材料制作的显像管屏凹模，进行使用对比试验。其中，铸铁凹模压制玻璃壳5000件时因凹模中心严重龟裂而报废；Cr25Ni20Si2钢制凹模因导热性差，不能适应压力机的连续操作，无法和4Cr13Ni钢制凹模同机继续试验；Cr17型不锈钢制凹模压制5万件时因模具表面有砂眼而不能再压制出合格产品；4Cr13Ni不锈钢制作的玻壳模具压制零件数量在15万次以上时仍可以继续使用，也未出现龟裂。