石墨箔充当关键的保护界面，放置在烧结过程中石墨模具壁和钛合金粉末之间。其主要目的是将活性金属与富碳模具隔离开，从而有效防止化学污染和机械咬合。
使用石墨箔对于保持钛合金的机械性能至关重要。它充当屏障，防止形成脆性反应层，同时提供必要的润滑，以确保烧结后的零件能够完好地从模具中取出。
管理化学反应性
在石墨模具中烧结钛材最严峻的挑战是该元素在高温下的高反应性。石墨箔解决了这一深层的化学需求。
抑制脆性层形成
当钛粉在高温下直接接触石墨模具时，会发生化学反应。这种反应会产生碳化钛 (TiC)。
虽然碳化物很硬，但它们也非常脆。合金表面过多的 TiC 层会损害最终零件的结构完整性，导致过早失效。
防止直接接触
石墨箔充当牺牲屏障。它将粉末与模具壁隔离开。
通过阻止这种直接接触，箔片极大地限制了碳向钛的扩散。这保持了合金的纯度，并确保表面性能与您的设计规范保持一致。
操作优势
除了化学保护之外，箔片还起着至关重要的机械作用，可简化制造过程。
方便脱模
烧结金属通常会收缩或粘附在模具壁上，难以取出。石墨箔具有天然的润滑性能和低反应性。
这使得成品样品可以轻松地从模具中滑出。如果没有这种衬里，样品可能会熔接到模具上，在取出过程中可能同时损坏样品和昂贵的模具硬件。
灵活适应
主要参考资料指出，箔片充当柔性衬层。
由于其柔韧性，它可以适应模具壁的特定几何形状。这确保了对零件整个表面区域的均匀保护，而不仅仅是在接触点。
理解权衡
虽然石墨箔非常有效，但它引入了一些特定的变量，必须加以管理以确保成功。
应用精度
衬里的有效性完全取决于覆盖完整性。如果箔片撕裂、起皱或应用有间隙，钛材会立即与暴露的模具部分发生反应。
尺寸公差
添加衬里会在模具组件中引入一层新材料。在计算粉末腔的最终尺寸时，您必须考虑箔片的厚度，以确保烧结后的零件符合尺寸公差。
为您的工艺做出正确选择
使用石墨箔的决定很少是关于是否应该使用它，而是关于如何有效地应用它以实现您的特定目标。
- 如果您的主要重点是材料性能：优先考虑箔衬里的完整性，以确保粉末和模具之间零接触，从而消除脆性碳化钛层。
- 如果您的主要重点是设备寿命：确保箔片完全覆盖所有磨损表面，以防止合金粘附到模具上，从而延长石墨硬件的使用寿命。
通过有效利用石墨箔，您可以将潜在的剧烈化学反应转化为可控、可重复的制造过程。
总结表：
| 特性 | 在烧结钛合金中的作用 |
|---|---|
| 化学屏障 | 防止形成脆性碳化钛 (TiC) 层 |
| 纯度保持 | 限制碳扩散以保持合金机械性能 |
| 润滑 | 方便脱模并防止零件粘连 |
| 柔韧性 | 适应模具几何形状以实现均匀的表面保护 |
| 设备保护 | 延长昂贵的石墨模具硬件的使用寿命 |
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