瓦形磁体内弧细裂纹成因探讨.pdfVIP

1模 改变下模复合结构层的形状将970／l 具复合结构层的尖点消除，将尖点改变为过 渡圆弧。 方案三： 改变下模复合结构层的尺寸，将946模具 复合结构层梯形上底的位置下移，梯形斜边之 图1下模复合结构层示意图 间的夹角加大，如图l中虚线所：表示的情况。 方案四： 改变烧结的温度曲线，一是改变窑炉的降温曲线，二是利用不同的窑炉在 不同的升降温速度下进行烧结。 方案五： 用类似模具970／13代压制970／11坯件。 3实验结果及分析 3．1 实验结果 将产品压制厚度降低后的生坯经烧结，其裂纹比例无变化，仍高达40％—嗡o％； 970／1 1．下模复合层的形状改变后，其裂纹情况仍占70％川o％；946模具复合层尺 l， 寸改变后该裂纹的比例明显下降，多次抽样后未发现；用970／13代模生产970／I 多次抽样未发现；改变辊道窑的降温曲线，即加大产品在1200℃1000。C区间的 降温速度，该裂纹有所下降，但仍高达40％以上；在推板窑l8小时的窑时条件下 烧结，此裂纹有较大幅度下降，其比例可控制在10％—_20％的水平。， 从以上实验结果可以看出g (1)产品厚度的变化与该裂纹的形成无关。 (2)不同的降温速度对该裂纹的比例有较大程度的影响，但难以消除。 (3)不同的复合结构尺寸可从根本上改变该裂纹的比例，直至消除；但仅 改变其局部形状该裂纹比例无变化。 (4)类似尺寸的模具，该裂纹的比例存在很大区别。 3．2分析 那么为什么会出现上述实验结果，我们不妨先从大弧度瓦形磁体的下模结 构谈起。 为了减小大弧度瓦形磁体成型后生坯件两侧密度与中部密度的差异，我们 在其模具的下模头成型面镶嵌了非导磁层，通过比较，发现内外径及拱高尺寸 63 接近的产品，其非导磁层的设计存在明显差异，上述几个品种所用lOOt压机模 具的非导磁层的夹角0小于同类模具，非导磁层厚度小于同类模具，其情况如 图2中虚实线所对比的情况。 7、C 这样就导致了B 7点到下模 头的径向距离减小，即B7、C’点复 合非导磁材料的径向厚度减薄，我们对 OOt压 以前设计的946／1、946、966(1 机)、970／11模具复合层在B、C点的 厚度计算后发现其厚度在7mm以下， 图2非导磁层设计 而其它模具该尺寸均在9mm以上，下 模头非导磁层与上模头是采用焊接的方法固定在一起的，由于机械加工的精度 原因，两个部件的接触面要做到完全无间隙配合是十分困难的，且间隙往往会 出现单边，当这种情况严重时，模具在经过一段时间的使用后，下模头成型面 会出现破裂或焊口开裂，这一现象充分证明了两部分材料间隙的存在，当这种 情况发生时，在生坯的内弧面可发现明显的裂纹缺陷。因此，当B、c点的厚 度偏小时，在受到较大的压力的情况下，在有间隙的一边会出现较大的弹性形 变，在压制压力消失时，此形变恢复在产品的内弧面产生应力区，但两部分配 合的单边间隙在轴向方向的长度会存在-：定差异，因此形变产生的应力区的长 度也相应发生变化，在快速烧结的情况下9坯件的升温速度较快，此形变应力 难以得到消失，因此辊道窑快速烧结，此裂纹所占比例较大。当降温速度不当 时，在烧结时形成的裂纹将进一步延升，但当有合适的降温速度，即产品在无 可塑性的区段减缓其降温速度，裂纹不再在深度和长度方向延伸，那么此类裂 纹经磨加工后即可部分消除，在慢速烧结的条件下，坯件的收缩，膨胀及固相 反应速率相对比较缓慢，此应力在固相反应过程中逐步得到消除。 由于该裂纹的形成主要与坯件内弧表面的应力有关，因此下模的结构起着决 定性的作用，这就是为什么类似产品不同下模结构会发生明显变化的原因，那么， 在下模设计时应将不导磁层的B’、C7点的厚度作为必须考虑的关键参数。 4结束语 由于本人在这方面的理论知识还比较缺乏，以及目前可采用的试验手段有 限，文中必有不妥之处，敬请各位专家及同行给予批评指正，以期能对此问题 作更深一步的探讨研究