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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)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成形、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其它成形加工方法,與成形模具相配套,使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。我們?nèi)粘Ia(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品,大到機床的底座、機身外殼,小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼,無不與模具有著密切的關(guān)系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形,模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備,廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán),密封圈和軸承,它們運轉(zhuǎn)時,勿需加入潤滑油,石墨乳也是許多金屬加工(拔絲,拉管)時的良好的潤滑劑。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材料。
熱壓壓模 模具
人造石墨熱壓壓模用于硬質(zhì)合金的加壓燒結(jié)方面具有下述特點: 一是若壓制溫度提高到1350-1450 度時,則所需單位壓力可降到67-100 公斤力/ 平方厘米(即為冷壓壓力的1/10 )就可; 二是加壓和加熱在同一道工序進行,經(jīng)短時間的燒結(jié)就能得到致密的燒結(jié)體。石墨的具體用途作耐火材料包括耐火磚,坩禍,連續(xù)鑄造粉,鑄模芯,鑄模洗滌劑和耐高溫材料。
玻璃成型用模具
由于石墨材料具有化學(xué)穩(wěn)定性,不易受熔融玻璃的浸潤,不會改變玻璃的成分,石墨材料耐熱沖擊性能良好,尺寸隨溫度變化小等特點,所以近年來在玻璃制造中成為不可缺少的模具材料,可以用它來制造玻璃管,彎管,漏斗及其它各種異型玻璃瓶的鑄模。
石墨坩堝簡介
石墨坩堝,主體原料是結(jié)晶形天然石墨。故它保持著天然右墨原有的各種理化特性。 具有良好的熱導(dǎo)性和耐高溫性,在高溫使用過程中,熱膨脹系數(shù)小,對急熱、急冷具有一定抗應(yīng)變性能。
坩堝的型號規(guī)格較多,在應(yīng)用時不受生產(chǎn)規(guī)模、批量大小和熔煉物質(zhì)品種的限制,可任意選擇,適用性較強,并可保證被熔煉物質(zhì)的純度。
石墨坩堝,因具有以上優(yōu)良的性能,所以在冶金、鑄造、機械、化工等工業(yè)部門,被廣泛用于合金工具鋼的冶煉和有色金屬及其合金的熔煉。并有著較好的技術(shù)經(jīng)濟效果。
坩堝的種類大體分為三大類:頭一類煉銅坩堝,其規(guī)格“號”,;第二類為煉銅合金坩堝,特圓形有100個號,圓形有100個號,第三種煉鋼用的坩堝,有100個號。
坩堝規(guī)格(大?。?,通常是用順序號大小表示的,1號坩堝具有能熔化1000g 黃銅的容積,其重量為180g。坩堝在熔煉不同金屬或合金時熔化量計算,可以坩堝的容重規(guī)格號,乘上相應(yīng)金屬和合金系數(shù)。
坩堝的生產(chǎn)原料,可概括為三大類型。一是結(jié)晶質(zhì)的天然石墨,二是可塑性的耐火
粘土,三是經(jīng)過煅燒的硬質(zhì)高嶺土類骨架熟料。近年來,開始采用耐高溫的合成材料,如:碳化硅、氧化鋁金剛砂及硅鐵等做坩堝的骨架熟料。這種熟料對提高坩堝產(chǎn)品質(zhì)量,增強坩堝密度和機械強度有著顯著效果。
坩堝的成型,有三種方法,較原始古老的成型方法是手塑成型。第二種是旋塑成型法 第三種是壓型成型法。
石墨由微小點狀逐步變?yōu)榇值念w粒,甚至出現(xiàn)鏈狀,石墨化是鋼材的滲碳體組織長期處于高溫后發(fā)生自行分解而出現(xiàn)石墨的現(xiàn)象,低碳鋼在450°C以上,O.5Mo鋼在480°C以上長期使用將逐步發(fā)生石墨化轉(zhuǎn)變,由于石墨的強度極低,嚴重石墨化后的鋼材相當于內(nèi)部存在若干空穴,從而使鋼材的強度下降,沖擊功下降更為明顯。對于不同石墨粒徑的石墨,粒徑越大的天然石墨制備的氧化石墨的耐腐蝕性越好。
鋼材中若加入少量與C結(jié)合力強的元素,如Cr、Ti、V等元素可以阻止石墨化現(xiàn)象發(fā)生,含Cr量在0.5%左右即有明顯的阻止石墨化的效果,和晶間腐蝕不一樣,晶間腐蝕一般指碳和鉻產(chǎn)生反應(yīng),生成Cr23C6,這樣很少的碳原子就會消耗掉很多鉻原子,在晶界產(chǎn)生貧鉻現(xiàn)象,鉻原子是防腐蝕的主要元素,含量低了耐腐蝕性就差了,容易在晶界產(chǎn)生腐蝕,這種腐蝕叫晶間腐蝕。從1997年我國有關(guān)部門開始重視和支持對石墨模具工業(yè)的發(fā)展,大力扶植中國本土企業(yè)在石墨模具工業(yè)上的發(fā)展,如今已經(jīng)取得了不錯的成績,并為中國的出口外匯收入做出了貢獻。
較好的方法還是降低含碳量和適當?shù)奶岣吆t量,溫度升高將使石墨化現(xiàn)象加速發(fā)展,但溫度高于700°C時,反而使分解出的石墨重新與鐵元素化合成為Fe3C,焊縫熱影響區(qū)尤其容易出現(xiàn)石墨化,而且石墨常呈鏈狀,極易引起脆裂,石墨化的程度常分成4級進行評定,不同級別石墨化時對鋼材冷彎角與沖擊功的影響。隱晶質(zhì)石墨的較佳提純工藝條件為:石墨與NaOH質(zhì)量比=1:0。