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(xué)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(chǔ)工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)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(dāng)石墨材料披加熱到一定溫度時(shí)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(jìn)行,石墨材料逐漸被消耗。人造石墨為一種多孔的分散結(jié)構(gòu)材料,隨著氧化的進(jìn)行,氣孔變大且增多,結(jié)構(gòu)變疏松,機(jī)械強(qiáng)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(dāng)石墨材料被氧化到一定程度時(shí),在受壓情況下,就沿模壁出現(xiàn)豎向裂紋而損壞。實(shí)際上,為不致于造成被燒結(jié)材料的浪費(fèi),有經(jīng)驗(yàn)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(xiǎn)的程度時(shí)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(guān)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(bào)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(jié)的胎體材料及鉆桿,在高溫下胎體材料中的金屬粘結(jié)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(jié)胎體材料的配方、成分有關(guān)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(guān)關(guān)系。由于這種粘附作用,當(dāng)被燒結(jié)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(guān)鍵。

3.敲打脫模損壞型

由于(2)中所述原因,有時(shí)造成被燒結(jié)體不能從模中脫拔出來,只有靠反復(fù)敲打模具、鉆桿后才能脫模。這樣,有時(shí)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(jié)中,這些有缺陷的地方將加速氧化。同時(shí),這些地方也是機(jī)械應(yīng)力的集中點(diǎn)。這就要求石狡材料結(jié)構(gòu)應(yīng)細(xì)密,強(qiáng)度高。

4.模底棋壁壓裂型

由于石墨材料機(jī)械強(qiáng)度低或模具設(shè)計(jì)不合理,模底或摸壁強(qiáng)度不夠,承受不了熱壓壓力,當(dāng)壓力加到一定程度時(shí),就沿模底與模堡內(nèi)壁連接處應(yīng)力集中部位出現(xiàn)橫向裂紋,在材料強(qiáng)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(dú)立存在,而是交混在一起,四種損壞類型同時(shí)在起作用,不過,最后以某一類型形式表現(xiàn)出來而已。