随着人民生活水平的不断提高，耐热玻璃餐具、微波炉玻璃盘、建筑玻璃砖、玻璃工艺品等高档玻璃制品大量进入人们的生活中。而中国汽车工业的飞速发展，又促使车灯玻璃的需求量急剧上升，给中国传统的玻璃工业提供了良好的发展机遇。在玻璃产量增大的同时，对玻璃制品质量的要求也越来越高，加上玻璃制品成型速度的不断提高，对模具材料提出了更高的要求。模具材料在玻璃工业生产中的作用非常关键，而我国目前尚未制定玻璃模具材料标准，更没有形成完整的玻璃模具材料系列，这种状况严重制约了我国玻璃工业的发展，在此，试图对目前应用的玻璃模具材料作一个概括，以便于生产中合理选用。
1.对模具材料的性能要求
在玻璃制品的成型过程中，模具频繁地与1100℃以上的熔融玻璃接触，承受氧化、生长及热疲劳等作用。同时，模具的接触面由于与玻璃制品的摩擦而被磨损，这就要求模具材料具有良好的耐热、耐磨，耐腐蚀、抗热冲击、抗氧化、抗生长、抗热疲劳性能，其中抗氧化性能是最主要的性能指标。此外，还要求模具材质致密、易于加工、导热性好、热膨胀系数小。
1．1 良好的抗氧化性能
铸铁在高温条件下工作时，通常会产生氧化和生长等。铸铁的生长是指铸铁在高温下发生的由于化学冶金变化而产生的体积或尺寸的增大，而在冷却后仍然保留的不可逆膨胀，通常伴随着化学(如氧化)和冶金变化(如相变)。铸铁的生长过程取决于温度、组织和化学成分等。
为了防止铸铁氧化生长，常常加入合金元素Cr、Mo、Ni、V、sn等元素，以提高铸铁的抗氧化性能。铸铁中的石墨为碳质材料，在高温氧化性气氛下会被氧化，石墨片越粗大、连续，石墨数量越多，氧化性气氛越易侵入铸件内部，氧化也越严重。当石墨为球状、点状时，由于石墨互不连续，气体不易沿石墨侵入，铸件氧化可大大减轻，抗氧化性能明显提高。
1．2 良好的导热性能
热导率是反映材料传热能力大小的物理量。在实际生产中，玻璃料滴人玻璃模具内腔的温度大约为1100℃，冷却到780℃以下从模具中取出。为此，模具温度应尽快降至780℃，以提高生产效率，适应成型速的要求，因此模具的散热能力是非常重要的。
1．3 良好的抗热疲劳性能
抗热疲劳性能是指在交变温度条件下，材料抵抗产生裂纹及变形的能力。在生产中，玻璃模具的温度交替变化，热疲劳是模具的主要失效形式，提高热疲劳抗力能大幅度提高模具寿命。抗热疲劳性能受到多种因素的影响，如材料的导热性、塑性、强度，以及模具的加热速度、冷却速度、加热温度、温度循环间隔等。模具材料的基体组织不同，抵抗热疲劳裂纹萌生和扩展的能力也不同。石墨的形态、数量及分布状况直接影响铸铁的基体强度、热传导能力、抗氧化能力、热膨胀系数、弹性模量等，从而影响热疲劳裂纹的萌生与扩展，而石墨的形态最为重要。
1．4 材质致密、硬度适当、加工性能好
在模具生产中，材料的可铸性和加工性能也是两个基本性能。许多因素影响加工性能，如共晶碳化物的存在等。可焊性也是很重要的性能，有利于模具的修复。
2.常用玻璃模具材料
国外的玻璃模具材料主要为耐热铸铁、不锈钢和耐热合金钢，加工后再经表面强化处理，模具寿命高达(40一50)万次。国内普遍采用灰铸铁，使用寿命一般为(7-12)万次，与国外的差距较大。近年来，我国研制了多种新型玻璃模具材料，模具寿命普遍提高。
2．1 普通低合金铸铁
铸铁广泛用做模具材料始于l9世纪，铸铁具有优良的铸造性能、良好的加工性、成本低、热而不粘的性能，目前国内外普遍都采用铸铁作为玻璃模具材料，合金铸铁在可预见的未来仍然是主要玻璃模具材料。
铸铁是碳、硅、锰等元素组成的铁合金，可看作是由石墨和基体组织组成。在铸铁中，石墨以缩减和切割两种作用影响铸铁的性能，主要取决于石墨的数量、大小、形状、分布等。用于制造玻璃模具的合金铸铁主要有cu—cr灰铸铁、Cr—Mo—Cu灰铸铁、低sn灰铸铁、v—ri灰铸铁等，表1和表2为几种新型铸铁的化学成分及组织形态。
2．1．1 灰铸铁
由于灰铸铁具有优良的铸造性能和易加工性，而被广泛用于制造玻璃模具，而且特别适合于中小型铸造厂生产，制造玻璃瓶成形模具的最常用材料就是HT200。但普通灰铸铁中的石墨为A型，耐热性较差，长期受热会出现生长和膨胀，使其结构疏松、强度降低、脆性增大，常因氧化剥落、磨损、变形而失效。通过往铸铁中加入Ni、Cr、Mo、Ti、V、Cu等合金元素，并选择合理的工艺，来改善石墨的形态和基体组织，从而获得性能良好的模具。为了提高模具的寿命，在铸铁中加入cu、cr、sn等元素，促进珠光体的形成，提高模具的抗磨损能力。加入si、Al等元素，形成致密的SiO₂和Al₂O₃氧化膜，从而提高模具表面的抗氧化能力。
2．1．2 D型石、圣铸铁
D型石墨灰铸铁以其优异的抗氧化性能近年来赢得了人们的关注，D型石墨铸铁由于比A型石墨铸铁具有更高的抗拉强度，更好的抗氧化性和耐磨性等优异性能，正受到玻璃模具行业的广泛重视。D型石墨属于片状石墨的一种，它是在奥氏体树枝晶间生长，奥氏体的连续性割裂了石墨片的连续性，且D型石墨与基体间的间隙比其他片状石墨与基体间的间隙小。D型石墨组织中的初生奥氏体具有骨架结构，而共晶奥氏体又像网络一样把初生奥氏体的各个枝干连接在一起，提高了骨架抵抗外力的能力。再加上D型石墨细小、卷曲、端部较钝的形态，决定了它对基体的切割作用小，不易引起较大的应力集中，所以D型石墨铸铁具有较高的强度。
