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發布時間:2020-07-14 13:36  





石墨模具產生淬火裂紋
石墨模具在淬火后產生裂紋是石墨模具熱處理過程中的很大缺陷,將使加工好的石墨模具報廢,使生產和經濟造成很大損失。
(1)產生的原因
1)石墨模具材料存在嚴重的網狀碳化物偏析。
2)石墨模具中存在有機械加工或冷塑變形應力。
3)石墨模具熱處理操作不當(加熱或冷卻過快、淬火冷卻介質選擇不當、冷卻溫度過低、冷卻時間過長等)。
4)石墨模具形狀復雜、厚薄不均、帶尖角和螺紋孔等,使熱應力和組織應力過大。
5)石墨模具淬火加熱溫度過高產生過熱或過燒。
6)石墨模具淬火后回火不及時或回火保溫時間不足。
7)石墨模具返修淬火加熱時,未經中間退火而再次加熱淬火。
8)石墨模具熱處理的,磨削工藝不當。
9)石墨模具熱處理后電火花加工時,硬化層中存在有高的拉伸應力和顯微裂紋。
(2)預防措施
1)嚴格控制石墨模具原材料的內在質量
2)改進鍛造和球化退火工藝,消除網狀、帶狀、鏈狀碳化物,改善球化組織的均勻性。、
3)在機械加工后或冷塑變形后的石墨模具應進行去應力退火(>600℃)后再進行加熱淬火。
4)對形狀復雜的石墨模具應采用石棉堵塞螺紋孔,包扎危險截面和薄壁處,并采用分級淬火或等溫淬火。
5)返修或翻新石墨模具時需進行退火或高溫回火。
6)石墨模具在淬火加熱時應采取預熱,冷卻時采取預冷措施,并選擇合適淬火介質。
7)應嚴格控制淬火加熱溫度和時間,防止石墨模具過熱和過燒。有的石墨模具要求按圖紙加工成特殊的形狀和規格(也就是所謂的石墨異形件),并且達到所要求的表面光潔度。
8)石墨模具淬火后應及時回火,保溫時間要充分,高合金復雜石墨模具應回火2-3次。
9)選擇正確的磨削工藝和合適的砂輪。
10)改進石墨模具電火花加工工藝,并進行去應力回火。
石墨模具淬火后組織粗大
石墨模具淬火后組織粗大,將嚴重影響石墨模具的力學性能,使用時將會使石墨模具產生斷裂,嚴重影響石墨模具的使用壽命。
(1)產生的原因
1)石墨模具鋼材混淆,實際鋼材淬火溫度遠低于要求石墨模具材料的淬火溫度(如把GCr15鋼當成3Cr2W8V鋼)。
2)石墨模具鋼淬火前未進行正確的球化處理工藝,球化組織不良。
3)石墨模具淬火加熱溫度過高或保溫時間過長。
4)石墨模具在爐中放置位置不當,在靠近電極或加熱元件區易產生過熱。
5)對截面變化較大的石墨模具,淬火加熱工藝參數選擇不當,在薄截面和尖角處產生過熱。
(2)預防措施
1)鋼材入庫前應嚴格進行檢驗,嚴防鋼材混淆亂放。
2)石墨模具淬火前應進行正確的鍛造和球化退火,以確保良好的球化組織。
3)正確制定石墨模具淬火加熱工藝規范,嚴格控制淬火加熱溫度和保溫時間。
4)定期檢測和校正測溫儀表,保證儀表正常工作。但電火花加工具有加工精度和表面質量高,可加工范圍寬,特別是在復雜、精密、薄壁、窄縫、高硬材料的模具型腔加工中的優勢是高速銑削所不能比擬的,因此放電加工將仍然是模具型腔加工的主要手段。
5)石墨模具在爐中加熱時應與電極或加熱元件保持適當的距離。
目前,石墨模具主要在以下幾個方面得到了廣泛的應用:
有色金屬連續鑄造及半連續鑄造用石墨模具
近年來,國內外正在推廣由熔融金屬狀態直接連續(或半連續的)制造棒材或管材等先進的生產方法。國內在銅,銅合金,鋁,鋁合金等方面已開始采用這種方法。人造石墨作為有色金屬的連續鑄造或半連續鑄造用模具被認為是很合適的材料。生產實踐證明,由于采用了石墨模具,因其導熱性能良好(導熱性能決定了金屬或合金的凝固速度),模具的自潤滑性能好等因素,不但使鑄型速度提高,而且由于鑄錠的尺寸精準,表面光滑,結晶組織均勻,可直接進行下道工序的加工。這不僅大大提高了成品率,減少了廢品損失,而且產品質量也有大幅度的提高。連續鑄造方法有立式連續鑄造法和臥式連續鑄造法兩種。
加壓鑄造用模具
人造石墨材料已成功地用于有色金屬的加壓鑄造上。由于國內的石墨模具制造企業大多為中小企業,并且這其中的相當一部分企業,尚停留在傳統的作坊式的生產管理階段,往往忽略了石墨模具的穩定性,造成石墨模具開發周期長、制造成本高等問題,企業嚴重受制于這些問題的發展。例如,用人造石墨材料制造的加壓鑄造用模具生產的鋅合金和銅合金的鑄件已用于汽車零件等方面。