上篇我们介绍了六面顶压机顶锤和压缸的破坏现象和原因,接下来通过生产实践并查阅相关资料,归纳一下如何提高硬质合金顶锤和压缸的使用寿命,从而降低锤耗的方法:
1、 提高硬质合金的性能
(1)增加钴含量可以提高硬质合金的强度,从经济效益综合考虑,可以只提高某部位的钴含量,经实验表明,增加钴含量可以提高硬质合金顶锤和压缸的使用寿命。
(2)碳化钨粒度对硬质合金性能有明显的影响。随着WC粒度的增大,抗压强度、硬度和弹性模量下降,而抗弯强度增加。故控制碳化钨粒度是有效提高寿命、减少塑性变形的途径。
(3)如果硬质合金的组织有缺陷,合成时会引起应力集中,加速顶锤的疲劳破坏,使其寿命降低。为提高顶锤寿命,在WC- Co原料中可以适当加入某些合金元素(如碳化铌、碳化钛、碳化钒、碳化钽等),以改善粘结金属,并采用热等静压工艺,使顶锤的使用寿命大幅提高。
2、改变顶锤的形状
有的研究者提出若将平底顶锤改成球底,则球面顶锤的强度比平面的好,因为球面顶受力均匀性好,作用在顶锤46°斜面上的最大拉应力值,球面的比平面的小,作用在中心轴上离顶面1/3顶锤高度上的最大切应力值,球面的比平面的小,在46°斜面上的最大压应力值球面的比平面的小,改变形状还可缩小顶锤高度尺寸,节约合金,减小“尺寸效应”。所以,顶锤改成球底不仅可以改善顶锤体内的应力分布状态,降低外载应力及热应力的峰值,使顶锤寿命得到提高,而且还会节省合金材料,减少“尺度效应”。
3、硬质合金进行热处理
热处理可提高顶锤的弯曲强度、冲击韧性和耐用性,降低脆性破裂,降低孔率,提高密度,使断裂源减少,从而提高了顶锤的使用寿命。热处理可改变磁性能,增加矫顽磁力和降低导磁率。细颗粒的硬质合金热处理后,韧性会提高,加载变形能增加,高压室内的耐久性可得到提高。
4、适当增加密封垫的厚度
增加密封垫厚度对于延长顶锤寿命是有利的。然而增加厚度不是随意的,应以不降低密封垫的稳定性和减少密封垫的变形为限度。
为达到足够的密封条件,提高外载压力利用率和保护顶锤的作用,要求顶锤面边长和倒角宽度及叶蜡石块边长有一定的比例关系,且顶锤倒角的角度要合适。这主要是保证叶蜡石密封垫具有适当的宽度和厚度,形成足够的密封力和降低热应力影响的重要条件,从而达到腔体内压力维持常值和延长顶锤使用寿命的效果。
5、提高设备对中性,顶锤调试到位
开机前要检查设备的对中同步性,保证保压性能的精度以及加热系统的稳定性,检查压机各部件是否正常,顶锤要准确安装并调试到位。
6、冷却水降温
合成时通入适当的冷却水可以有效的降低温度,减少热应力集中。
7、降低合成压力和温度,缩短合成时间
在保证合成效果的同时,尽量降低合成的压力与温度以及缩短合成时间。
8、为消除顶锤内应力,建议顶锤及钢环搁置两三个月后,待内应力释放后再使用可减少纵向劈裂或顶锤裂纹与粉碎等现象。
9、叶腊石块等辅助材料烘烤工艺要严格控制。
10、在导电顶锤面上加一层保护金属Mo、Ti片等,可改善顶锤的温度分布状态,使顶锤受热均匀,改善热应力集中,降低锤耗。
11、对顶锤分类使用,比如采用超声波、磁力探伤对硬质合金模具进行质检,有微缺陷的用于非通电加热锤,无缺陷的用于通电加热锤,这对延长顶锤使用寿命明显有好处。
12、加强合成人员技术培训,做到精心操作、遵守合成工艺,坚守岗位职责。这样才能有效避免事故的发生。
以上归纳这些途径,不尽全面,旨在抛砖引玉,如果您还有什么其他有效的方法可以降低锤耗,方便的话,希望在下方留言评论跟同行们分享一下,共同进步!