石墨模具損壞情況分解歸納為四種類型

石墨模具損壞情況分解歸納為四種類型
近年模具行業(yè)飛速發(fā)展，石墨材料、新工藝和不斷增加的模具工廠不斷沖擊著模具市場，石墨以其良好的物理和化學性能逐漸成為模具制作的首選材料。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)。石墨模具損壞情況分解歸納為四種類型。


1.氧化裂紋型

這種損壞類型是最多的。在空氣中,當石墨材料披加熱到一定溫度時即開始氧化。不同石墨材料的氧化開始溫度是不同的,人造石墨材料的氧化開始溫度約在450℃左右。溫度越高,氧化速度越快。碳的氧化產(chǎn)物為CO、CO2氣體,因此,隨著氧化的進行,石墨材料逐漸被消耗。人造石墨為一種多孔的分散結構材料,隨著氧化的進行,氣孔變大且增多,結構變疏松,機械強度大幅度降低。在工業(yè)現(xiàn)場,可以明顯地觀察到模具表面脫落炭粉,表面變的粗糙不平,模璧變薄,當石墨材料被氧化到一定程度時,在受壓情況下,就沿模壁出現(xiàn)豎向裂紋而損壞。實際上,為不致于造成被燒結材料的浪費,有經(jīng)驗的操作者總是避免模具被壓裂情況的出現(xiàn),模具被氧化到危險的程度時就不再使用了。提高材料的抗氧化性能,是減少這類損壞的關鍵。

2.模具內(nèi)孔尺寸變大超差型

大約有30%的模具,使用幾次后,因內(nèi)孔變大,尺寸超差而報廢。在使用中觀察到,模具內(nèi)孔與空氣并不充分接觸,基本上不被氧化,或者說氧化很輕微。在熱壓中,石墨模具內(nèi)孔中裝入被燒結的胎體材料及鉆桿,在高溫下胎體材料中的金屬粘結劑處于熔化或半熔化狀態(tài),雖然絕大多數(shù)金屬熔液難于自發(fā)地浸潤石墨材料,但在壓力下,熔融金屬將以薄膜狀被擠壓到模具內(nèi)壁表面,與石墨材料發(fā)生粘附。這種粘附作用除與被燒結胎體材料的配方、成分有關外,還與石墨材料的氣孔率、氣孔大小及模具內(nèi)壁光潔度存在著顯著相關關系。由于這種粘附作用,當被燒結件冷卻脫模后,模具內(nèi)壁往往粘附一些金屬殘留物,在下次使用模具前,這些粘附殘留物必須清除掉。在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,這種清理模具的作業(yè)是用金屬刀片之類的工具人工刮除,這就造成模具內(nèi)孔尺寸變大或內(nèi)壁粗糙度增加,加速了模具的損壞。降低金屬熔液的粘附作用,提高材料的抗磨性能是減少這類損壞的關鍵。

3.敲打脫模損壞型

由于(2)中所述原因,有時造成被燒結體不能從模中脫拔出來,只有靠反復敲打模具、鉆桿后才能脫模。這樣,有時因敲打至使模具上下邊緣或外壁表面掉塊,造成缺陷,在下次燒結中,這些有缺陷的地方將加速氧化。同時,這些地方也是機械應力的集中點。這就要求石狡材料結構應細密,強度高。

4.模底棋壁壓裂型

由于石墨材料機械強度低或模具設計不合理,模底或摸壁強度不夠,承受不了熱壓壓力,當壓力加到一定程度時,就沿模底與模堡內(nèi)壁連接處應力集中部位出現(xiàn)橫向裂紋,在材料強度不夠的情況下,模壁或模底也出現(xiàn)裂紋。

上述四種損壞類型,在工業(yè)生產(chǎn)中并不獨立存在,而是交混在一起,四種損壞類型同時在起作用,不過,最后以某一類型形式表現(xiàn)出來而已。