石墨制品石墨模具壓鑄模損壞原因及預(yù)防措施
石墨制品石墨模具壓鑄模損壞原因及預(yù)防措施
在壓鑄出產(chǎn)中，石墨制品石墨模具損壞最常見的方法是裂紋、開裂。應(yīng)力是導(dǎo)致模具損壞的主要原因。熱、機(jī)械、化學(xué)、操作沖擊都是產(chǎn)生應(yīng)力之源，包括有機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，應(yīng)力產(chǎn)生于：
一．在石墨模具加工制作進(jìn)程中
1、毛坯鑄造質(zhì)量問題
有些石墨制品石墨模具只出產(chǎn)了幾百件就出現(xiàn)裂紋，并且裂紋翻開很快。有可能是鑄造時(shí)只確保了外型規(guī)范，而鋼材中的樹枝狀晶體、攙和碳化物、縮孔、氣泡等疏松缺點(diǎn)沿加工方法被延伸拉長，構(gòu)成流線，這種流線對(duì)往后的畢竟的淬火變形、開裂、運(yùn)用進(jìn)程中的脆裂、失效傾向影響極大。
2、在車、銑、刨等終加工時(shí)產(chǎn)生的切削應(yīng)力，這種應(yīng)力可通過中心退火來消除。
3、淬火鋼磨削時(shí)產(chǎn)生磨削應(yīng)力，磨削時(shí)產(chǎn)生摩擦熱，產(chǎn)生軟化層、脫碳層，降低了熱疲勞強(qiáng)度，簡(jiǎn)略導(dǎo)致熱裂、前期裂紋。對(duì)H13鋼在精磨后，可采用加熱至510－570℃，以厚度每25mm保溫一小時(shí)進(jìn)行消除應(yīng)力退火。
4、電火花加工產(chǎn)生應(yīng)力。石墨模具表面產(chǎn)生一層富集電極元素和電介質(zhì)元素的白亮層，又硬又脆，這一層自身會(huì)有裂紋，有應(yīng)力。電火花加工時(shí)應(yīng)選用高的頻率，使白亮層減到最小，有必要進(jìn)行拋光方法去除，并進(jìn)行回火處理，回火在三級(jí)回火溫度進(jìn)行。
二．石墨模具處理進(jìn)程中
熱處理不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致石墨模具開裂而過早報(bào)廢，特別是只選用調(diào)質(zhì)，不進(jìn)行淬火，再進(jìn)行表面氮化工藝，在壓鑄幾千模次后會(huì)出現(xiàn)表面龜裂和開裂。
鋼淬火時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力，是冷卻進(jìn)程中的熱應(yīng)力與相變時(shí)的組織應(yīng)力疊加的作用，淬火應(yīng)力是構(gòu)成變形、開裂的原因，固有必要進(jìn)行回火來消除應(yīng)力。
三．在壓鑄出產(chǎn)進(jìn)程中
1、模溫
石墨模具在出產(chǎn)前應(yīng)預(yù)熱到必定的溫度，否則當(dāng)高溫金屬液充型時(shí)產(chǎn)生激冷，導(dǎo)致模具內(nèi)外層溫度梯度增大，構(gòu)成熱應(yīng)力，使模具表面龜裂，乃至開裂。
在出產(chǎn)進(jìn)程中，模溫不斷升高，當(dāng)模溫過熱時(shí)，簡(jiǎn)略產(chǎn)生粘模，運(yùn)動(dòng)部件失靈而導(dǎo)致模具表面危害。
應(yīng)設(shè)置冷卻溫控體系，堅(jiān)持石墨模具工作溫度在必定的范圍內(nèi)。
2、充型
金屬液以高壓、高速充型，必定會(huì)對(duì)石墨模具產(chǎn)生劇烈的沖擊和沖刷，因而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。在沖擊進(jìn)程中，金屬液、雜質(zhì)、氣體還會(huì)與石墨模具表面產(chǎn)生雜亂的化學(xué)作用，并加速腐蝕和裂紋的產(chǎn)生。當(dāng)金屬液裹有氣體時(shí)，會(huì)在型腔中低壓區(qū)先脹大，當(dāng)氣體壓力升高時(shí)，產(chǎn)生內(nèi)向爆炸，扯拉出型腔表面的金屬質(zhì)點(diǎn)而構(gòu)成危害，因氣蝕而產(chǎn)生裂紋。
3、開模
在抽芯、開模的進(jìn)程中，當(dāng)某些元件有形變時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。
4、出產(chǎn)進(jìn)程
在每一個(gè)壓鑄件出產(chǎn)進(jìn)程中，由于石墨模具與金屬液之間的熱交換，使石墨模具表面產(chǎn)生周期性溫度改動(dòng)，引起周期性的熱脹大和縮短，產(chǎn)生周期性熱應(yīng)力。如澆注時(shí)石墨模具表面因升溫遭到壓應(yīng)力，而開模頂出鑄件后，石墨模具表面因降溫遭到拉應(yīng)力。當(dāng)這種交變應(yīng)力重復(fù)循環(huán)時(shí)，使石墨模具內(nèi)部堆集的應(yīng)力越來越大，當(dāng)應(yīng)力跨過資料的疲勞極限時(shí)，石墨模具表面產(chǎn)生裂紋。
