«Короткий срок службы форм для производства кирпича? Три совета по выбору подходящего износостойкого материала»

«Короткий срок службы форм для производства кирпича? Три совета по выбору подходящего износостойкого материала»

В производстве кирпича и черепицы формы являются одним из основных производственных инструментов. Многие производители сталкиваются с распространённой проблемой: формы быстро изнашиваются, имеют короткий срок службы и требуют частой замены, что приводит к высоким производственным затратам. Выбор правильного износостойкого материала может значительно продлить срок службы формы и повысить эффективность производства. В этой статье будут представлены три практических совета по выбору подходящего износостойкого материала.

I. Во-первых, учитывайте условия эксплуатации: для разных производственных процессов требуются разные материалы. Уровень износа форм для производства кирпича в значительной степени определяется сырьем, параметрами давления и рабочей средой. Перед выбором формы важно оценить ваши условия эксплуатации, чтобы точно подобрать подходящий материал:

Сценарий 1: Производство обычного бетонного кирпича/стандартного кирпича (сырье включает гальку и песок средней крупности, давление формования 10–15 МПа). Этот сценарий предполагает умеренный износ. Предпочтительным выбором является сталь для форм Cr12MoV, содержащая 11–13% хрома, твёрдость которой после закалки и отпуска может достигать 60–62 HRC. Она обеспечивает сбалансированную износостойкость и умеренную цену, что делает её экономичным вариантом для ежедневного производства на небольших и средних кирпичных заводах. • Сценарий 2: Производство высокопрочных проницаемых кирпичей/кирпичей для защиты откосов (сырьевые материалы включают кварцевый песок и корунд, давление формования 15–25 МПа): Сырье имеет высокую твердость и высокую прочность на выдавливание, поэтому для формовочной стали требуется сталь DC53 — оптимизированная версия Cr12MoV с улучшенным содержанием молибдена и ванадия, повышающая прочность и износостойкость на 30%, более высокую устойчивость к сколам и способность выдерживать высокочастотное трение под высоким давлением, со сроком службы в 1,5–2 раза больше, чем у обычной стали для форм.

• Сценарий 3: Производство коррозионного сырья (например, кирпичи для морской среды, сырье, содержащее промышленные отходы): В дополнение к износу, соль и химикаты в сырье могут вызывать коррозию форм, что требует использования износостойких сплавов на основе нержавеющей стали (например, покрытие 2Cr13 + карбид вольфрама), которые являются как коррозионно-стойкими, так и износостойкими, подходящими для длительного использования в особых условиях эксплуатации. Сценарий 4: Высокообъемная автоматизированная производственная линия (ежедневный выпуск более 100 000 штук, непрерывная работа 24 часа): Формы должны обеспечивать баланс износостойкости и усталостной прочности. Рекомендуются формы из стали SKD11 или вставные формы из твердого сплава. SKD11 имеет стабильную твердость после закалки, хорошую стойкость к термической усталости и не размягчается при непрерывной работе и повышении температуры. В литейных формах с твердосплавными вставками в основных зонах износа (таких как стержни и края рамы формы) имеется вставка из вольфрамово-кобальтового сплава, что позволяет удвоить локальную износостойкость и достичь общего срока службы 3–5 лет.

II. Понимание характеристик основных износостойких материалов

1. Высокохромистый чугун

Характеристики: Содержание хрома 12–28%, высокая твердость (HRC58–65), отличная износостойкость.
Применение: подходит для условий с высокой степенью износа, таких как производство высокопрочного кирпича и тротуарной плитки.
Преимущества: Износостойкость в 5-8 раз выше, чем у обычного чугуна.
Примечания: Относительно высокая хрупкость; ударопрочность необходимо оптимизировать на основе конкретных рецептур.

2. Легированная инструментальная сталь

Характеристики: добавлены легирующие элементы, такие как вольфрам, молибден и ванадий, что обеспечивает сбалансированные общие характеристики.
Применение: формы сложной формы, области применения, требующие хорошей прочности.
Преимущества: хорошее сочетание прочности и вязкости; эксплуатационные характеристики можно оптимизировать с помощью термообработки.
Примечания: Износостойкость немного ниже, чем у высокохромистого чугуна, но ударопрочность лучше.

3. Твердый сплав

Характеристики: Вольфрам-кобальт или вольфрам-титан-кобальт, чрезвычайно высокая твёрдость (HRA85-92)
Применение: критически важные изнашиваемые детали пресс-форм, такие как края и углы.
Преимущества: Чрезвычайная износостойкость; срок службы может быть в десятки раз больше, чем у обычных материалов.
Примечания: Высокая стоимость; обычно используется в качестве вставок в формы или для локального армирования.

4. Керамические композиционные материалы

Особенности: Композит из керамических материалов, таких как оксид алюминия и карбид кремния, с металлами.

Применимые сценарии: особые среды с высоким уровнем износа и коррозионной стойкостью

Преимущества: Отличная износостойкость и коррозионная стойкость.

Примечание: трудно поддается обработке, относительно хрупкий.

III. Избегайте ошибок выбора: не жертвуйте сроком службы ради «низкой цены». Многие кирпичные заводы выбирают недорогие, низкокачественные материалы для форм, чтобы сэкономить, но в итоге попадают в порочный круг «частая замена → снижение производительности → рост затрат». Необходимо избегать следующих трёх ошибок:

• Ошибка 1: Упор только на твёрдость, игнорируя прочность. Некоторые производители, стремясь к «износостойкости», повышают твёрдость стали для пресс-форм до HRC65. Несмотря на кажущуюся износостойкость, на самом деле она обладает крайне низкой прочностью: легко скалывается при контакте с чуть более твёрдым песком или резких ударах, что делает её менее прочной, чем сбалансированный материал с твёрдостью около HRC60.

• Ошибка 2: слепая погоня за «высококачественными материалами». Использование форм из карбида вольфрама для производства стандартных кирпичей — это чрезмерная инвестиция, поскольку они стоят более чем в три раза дороже форм из Cr12MoV, что фактически увеличивает затраты. И наоборот, использование обычных форм из углеродистой стали для производства высокопрочных проницаемых кирпичей может привести к сроку службы менее одного месяца, что делает этот процесс контрпродуктивным.

**Заблуждение 3: Игнорирование процессов термообработки.** Даже при использовании стали Cr12MoV солидные производители используют технологию «вакуумной закалки + глубокой криогенной обработки + отпуска», что обеспечивает равномерное распределение твёрдости, низкие внутренние напряжения и увеличение срока службы на 50%. Более мелкие производители используют простую закалку, что приводит к деформации пресс-формы, неравномерному износу и значительному сокращению срока службы.

Короче говоря, в основе выбора пресс-форм для кирпичного завода лежит «соответствие условиям эксплуатации + соответствие стандартам производительности + избежание распространённых ошибок». Выбор подходящего износостойкого материала с учётом вашего сырья, давления и производительности позволяет избежать частой замены и снизить долгосрочные производственные затраты. Если вы не уверены, какой материал выбрать для ваших условий эксплуатации, проконсультируйтесь с профессиональным производителем пресс-форм и укажите параметры вашего производства, чтобы получить более надёжное и индивидуальное решение!