石墨模具壓鑄模損壞原因及預(yù)防措施
石墨模具壓鑄模損壞原因及預(yù)防措施
在壓鑄出產(chǎn)中，石墨模具損壞最常見的形式是裂紋、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)、操作沖擊都是發(fā)生應(yīng)力之源，包含有機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，應(yīng)力發(fā)生于：
一．在石墨模具加工制造過程中
1、毛坯鑄造質(zhì)量問題
有些石墨模具只出產(chǎn)了幾百件就呈現(xiàn)裂紋，而且裂紋發(fā)展很快。有可能是鑄造時只確保了外型尺度，而鋼材中的樹枝狀晶體、夾雜碳化物、縮孔、氣泡等疏松缺點(diǎn)沿加工辦法被延伸拉長，構(gòu)成流線，這種流線對今后的最終的淬火變形、開裂、使用過程中的脆裂、失效傾向影響極大。
2、在車、銑、刨等終加工時發(fā)生的切削應(yīng)力，這種應(yīng)力可通過中心退火來消除。
3、淬火鋼磨削時發(fā)生磨削應(yīng)力，磨削時發(fā)生摩擦熱，發(fā)生軟化層、脫碳層，降低了熱疲勞強(qiáng)度，簡單導(dǎo)致熱裂、早期裂紋。對H13鋼在精磨后，可采取加熱至510－570℃，以厚度每25mm保溫一小時進(jìn)行消除應(yīng)力退火。
4、電火花加工發(fā)生應(yīng)力。石墨模具外表發(fā)生一層富集電極元素和電介質(zhì)元素的白亮層，又硬又脆，這一層本身會有裂紋，有應(yīng)力。電火花加工時應(yīng)采用高的頻率，使白亮層減到最小，有必要進(jìn)行拋光辦法去除，并進(jìn)行回火處理，回火在三級回火溫度進(jìn)行。
二．石墨模具處理過程中
熱處理不妥，會導(dǎo)致石墨模具開裂而過早作廢，特別是只采用調(diào)質(zhì)，不進(jìn)行淬火，再進(jìn)行外表氮化工藝，在壓鑄幾千模次后會呈現(xiàn)外表龜裂和開裂。
鋼淬火時發(fā)生應(yīng)力，是冷卻過程中的熱應(yīng)力與相變時的安排應(yīng)力疊加的結(jié)果，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)過程中
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)高溫金屬液充型時發(fā)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，使模具外表龜裂，甚至開裂。
在出產(chǎn)過程中，模溫不斷升高，當(dāng)模溫過熱時，簡單發(fā)生粘模，運(yùn)動部件失靈而導(dǎo)致模具外表損傷。
應(yīng)設(shè)置冷卻溫控體系，保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，必定會對石墨模具發(fā)生劇烈的沖擊和沖刷，因而發(fā)生機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。在沖擊過程中，金屬液、雜質(zhì)、氣體還會與石墨模具外表發(fā)生雜亂的化學(xué)作用，并加速腐蝕和裂紋的發(fā)生。當(dāng)金屬液裹有氣體時，會在型腔中低壓區(qū)先膨脹，當(dāng)氣體壓力升高時，發(fā)生內(nèi)向爆炸，扯拉出型腔外表的金屬質(zhì)點(diǎn)而構(gòu)成損傷，因氣蝕而發(fā)生裂紋。
3、開模
在抽芯、開模的過程中，當(dāng)某些元件有形變時，也會發(fā)生機(jī)械應(yīng)力。
4、出產(chǎn)過程
在每一個壓鑄件出產(chǎn)過程中，因?yàn)槭＞吲c金屬液之間的熱交換，使石墨模具外表發(fā)生周期性溫度改變，引起周期性的熱膨脹和收縮，發(fā)生周期性熱應(yīng)力。如澆注時石墨模具外表因升溫受到壓應(yīng)力，而開模頂出鑄件后，石墨模具外表因降溫受到拉應(yīng)力。當(dāng)這種交變應(yīng)力反復(fù)循環(huán)時，使石墨模具內(nèi)部堆集的應(yīng)力越來越大，當(dāng)應(yīng)力超過材料的疲勞極限時，石墨模具外表發(fā)生裂紋。
