封装石墨模具表面处理用途
升温过程钢体与模具组合装配后,室温时心模与钢体属滑配合;封装石墨模具开始(即加压和升温)时,随温度升高,心模与钢体间的径向间隙增大,变成间隙配合。但由于钢体承担并传递封装石墨模具压力,而且高温时,钢体的强度会明显降低,故这种间隙的增大对于封装石墨模具影响可以忽略,
钻头生产实践也证明了其影响确实可以忽略。底模在室温时与钢体也属滑配合,随温度升高转向过盈配合,增大沿加压方向的压力降,但也有利于胎体粉末态的致密化,利大于弊。封装石墨模具开始时,胎体材料是粉末态。粉末间有许多孔隙;胎体粉末还受到钢体沿加压方向向下施加的压力和摩擦力,在它封装石墨模具成整体胎体块之前,
胎体与模具的线膨胀系数差异的影响可以忽略。但随封装石墨模具的进行,胎体粉末开始其致密化过程。升温过程中底模、套模在径向近乎于自由膨胀状态,不受热应力的作用。保温保压过程胎体成形、封装石墨模具及其与钢体的连接在此过程中完成。
封装石墨模具的实质是,在封装石墨模具体外部通过对封装石墨模具体的施压而增大封装石墨模具中收缩因素[6]的作用,极为有效地加速胎体粉末的封装石墨模具致密化过程。视钻头直径的大小不同,一般3～ 6分钟即完成了保温保压过程。
在这期间,胎体粉末中的低熔点组元会熔化而呈液相,在外力的作用下,胎体粉末通过颗粒变形、移动、转动、重排和液相流动而加速并完成致密化过程;颗粒间的接触由机械啮合变成合金和假合金的连接。钢体、胎体和心模主要受压应力,底模受轴向压应力和径向张应力,套模受径向张应力。
但封装石墨模具力仅为10～ 13 MPa,而石墨的抗压强度为70 MPa,若取胎体粉末的侧压系数为0.3,则胎体对底模的径向张应力约为3～ 4 MPa,刚体施加于底模和套模的径向张应力也不可能构成对模具的损害。模具强度完全可以保证保温保压过程的顺利完成。完成保温保压时,胎体与心模、底模在径向处于静配合状态。