由于石墨材料耐高溫、抗氧化、耐酸堿、易加工,以及在高溫下優(yōu)良的強(qiáng)度、硬度等性能特點(diǎn),使得石墨模具幾乎被應(yīng)用到了全部高溫成型的工業(yè)領(lǐng)域和強(qiáng)酸強(qiáng)堿等惡劣工況領(lǐng)域,如有色及黑色鑄造行業(yè)、玻璃行業(yè)、電子行業(yè)、光伏行業(yè)、稀土冶煉行業(yè)等。下面介紹石墨模具在高溫成型工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用:
石墨模具在高溫成型領(lǐng)域的應(yīng)用
1、有色金屬連續(xù)鑄造及半連續(xù)鑄造用石墨模具
近年來,國內(nèi)外正在推廣由熔融金屬狀態(tài)直接連續(xù)(或半連續(xù)的)制造棒材或管材等先進(jìn)的生產(chǎn)方法。國內(nèi)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(xù)鑄造或半連續(xù)鑄造用模具被認(rèn)為是最合適的材料。生產(chǎn)實(shí)踐證明,由于采用了石墨模具,因其導(dǎo)熱性能良好,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確,表面光滑,結(jié)晶組織均勻,可直接進(jìn)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(chǎn)品質(zhì)量也有大幅度的提高。連續(xù)鑄造方法有立式連續(xù)鑄造法和臥式連續(xù)鑄造法兩種。
2、加壓鑄造用石墨模具
人造石墨材料已成功地用于有色金屬的加壓鑄造上。例如,用人造石墨材料制造的加壓鑄造用模具生產(chǎn)的鋅合金和銅合金的鑄件已用于汽車零件等方面。
3、離心鑄造用石墨模具
石墨模具已成功應(yīng)用于離心鑄造上。美國已采用壁厚為25毫米以上的人造石墨鑄模來離心鑄造青銅套管。為了防止人造石墨模的燒損,可采取一定的防氧化措施。澆鑄一定數(shù)量的鑄件后,如果發(fā)現(xiàn)鑄模內(nèi)表面燒損,可以將鑄模內(nèi)孔的尺寸擴(kuò)大以便用來鑄造大規(guī)格套管。
4、熱壓壓模
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(diǎn):一是若壓制溫度提高到1350~1450度時(shí),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(jìn)行,經(jīng)短時(shí)間的燒結(jié)就能得到致密的燒結(jié)體。
5、玻璃成型用石墨模具
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(huì)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(diǎn),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。
6、燒結(jié)模及其它
利用人造石墨材料熱變形極小的特點(diǎn),可制造晶體管的燒結(jié)模具和支架,現(xiàn)已廣泛使用,它已成為發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)不可缺少的材料。此外,石墨模具也使用于鑄鐵用的鑄型,各種有色金屬用的耐久性鑄模,鑄鋼用鑄型,耐熱金屬(鈦、鋯、鉬等)用的鑄型及焊鋼軌用的鋁熱焊型的鑄型等。