Графит кругляк для мехобработки

Графитовый круг (графит кругляк) — цилиндрическая заготовка из искусственного графита, предназначенная для токарной, фрезерной и шлифовальной обработки. Поставляется в виде блоков и кругляка различных диаметров, в том числе нестандартных габаритов — под конкретный чертёж или задачу.

Где применяется графитовый круг

Основная область применения — изготовление методом мехобработки изделий, работающих при высоких температурах, в химически агрессивных средах или требующих электропроводности. Из графитового кругляка точат и фрезеруют:

• тигли и ванны для плавки цветных металлов и сплавов;
• электроды для электроэрозионной обработки, искровых и дуговых процессов;
• кристаллизаторы и пресс-формы для непрерывного литья меди, латуни, бронзы;
• нагреватели и экраны для вакуумных и высокотемпературных печей;
• уплотнения, кольца, втулки для химического оборудования;
• антифрикционные вкладыши и опоры скольжения, работающие без смазки;
• лодочки и кюветы для полупроводниковых процессов.

Графит не плавится при нагреве — он сублимирует при температурах выше 3600 °C (при атмосферном давлении), что делает его незаменимым конструкционным материалом в высокотемпературных зонах, где металлы теряют прочность или реагируют с расплавом.

Выбор марки графита для кругляка

Тип графита определяет, какие задачи можно решить с той или иной заготовкой. Для производства кругляка и заготовок под мехобработку используют несколько групп марок с принципиально разными характеристиками.

Электродный графит (ЭГ, ЭГ0, ЭГ00, ЭГА)

Крупнозернистый материал с плотностью от 1,55 г/см³ и пористостью до 20–24%. Обрабатывается легко — мягкий, не дающий сколов на крупных радиусах. Применяется для изготовления крупногабаритных электродов, тиглей, экранов, нагревателей — там, где требования к прочности умеренные, а приоритет — объём и стоимость заготовки. Не подходит для тонкостенных изделий и прецизионной обработки.

Среднезернистый конструкционный графит (МГ1, ГМЗ, ГЭ)

Более плотная структура по сравнению с ЭГ (плотность около 1,65–1,75 г/см³), пористость 15–24%. Хорошая обрабатываемость, умеренная прочность. Используется для фасонных изделий, тиглей, форм для сварки, нагревателей и экранов. Это «рабочая лошадка» в общепромышленном применении — баланс между ценой и характеристиками.

Мелкозернистый высокопрочный графит (МПГ-6, МПГ-7, МПГ-8)

Принципиально другой класс материала. Изготавливается из нефтяного кокса высокой чистоты методом холодного прессования с последующей графитацией при температуре выше 2500 °C. Размер зерна — 0,03–0,15 мм (у МПГ-7 — до 45 мкм), что обеспечивает высокую прочность, минимальную пористость и возможность прецизионной обработки.

Из МПГ-серии точат тонкостенные изделия (толщина стенки до 0,5–1,0 мм), электроды для электроэрозионных станков, инструмент для обработки пресс-форм из закалённых сталей, кристаллизаторы и контейнеры для полупроводниковых технологий. Изделия из МПГ работают в вакуумных установках при температурах до 2000 °C и в защитных атмосферах — до 2500 °C.

Физико-механические свойства: данные по марке МПГ-6

Ниже приведены нормируемые показатели для мелкозернистого высокопрочного графита МПГ-6 — наиболее востребованной марки для прецизионных изделий из кругляка. Свойства нормированы техническими условиями производителей и подтверждены контрольными испытаниями.

Показатель	Значение
Объёмная плотность	≥ 1,60 г/см³
Пористость	≤ 15 %
Предел прочности при изгибе	≥ 34,3 МПа
Предел прочности при сжатии	≥ 73 МПа
Размер зерна	0,03–0,15 мм
Удельное электросопротивление	≤ 15 мкОм·м
Зольность	≤ 0,02 %
Максимальная рабочая температура (вакуум)	до 2000 °C
Максимальная рабочая температура (защитная атмосфера)	до 2500 °C

Для марок ЭГ, МГ1 и ГМЗ прочностные характеристики существенно ниже и определяются конкретным ТУ — при подборе марки под задачу запрашивайте паспорт на партию.

Мехобработка графитового кругляка: что важно знать технологу

Графит режется значительно легче металлов, но имеет специфику, которую необходимо учитывать при проектировании детали и выборе инструмента.

Материал хрупкий — при недостаточной поддержке заготовки или слишком большой подаче инструмента возникают сколы на кромках и углах. Особенно критично это при обработке тонкостенных деталей. Для МПГ-серии с её мелким зерном риск скола ниже, чем для крупнозернистого ЭГ.

Графитовая пыль, образующаяся при резке, токопроводящая и абразивная. Она оседает на направляющих, в электрике и подшипниках станка. Рекомендуется обработка на станках, предназначенных или адаптированных под графит: с укрытиями, принудительным отсосом и пылезащитой электроники. Использование СОЖ при обработке графита не только не требуется, но и нежелательно — жидкость проникает в поры и ухудшает свойства поверхности.

Резьбы в графите нарезают метчиком или резцом. Минимальный шаг резьбы, который обеспечивает МПГ-7 — 0,5–1,0 мм. Для крупнозернистых марок резьба с шагом менее 1,5–2 мм ненадёжна — зубья выкрашиваются.

Поверхностная шероховатость после обработки МПГ-6/МПГ-7 — Ra 0,8–3,2 мкм (6–9 класс чистоты), что достаточно для большинства уплотнительных и электродных применений без дополнительной доводки.

Химическая стойкость и ограничения

Графит химически инертен к большинству кислот, щелочей и расплавов металлов при температурах ниже начала окисления. Не смачивается жидкими цветными металлами и их сплавами — это одно из ключевых свойств для литейного и металлургического применения.

Главное ограничение — окисление на воздухе. Интенсивное окисление начинается примерно с 400–500 °C и резко возрастает выше 600 °C. Поэтому высокотемпературное применение графита требует либо защитной атмосферы (инертный газ, азот), либо вакуума. В воздушной среде графитовые детали могут использоваться без ограничений только до температур, при которых окисление несущественно для срока службы.

Подробнее о марках и применении — в разделе конструкционный графит и на странице изготовление изделий из графита по чертежам заказчика.

Формы поставки и изготовление под заказ

Поставляем графитовый кругляк в следующих формах:

• круги и прутки из графита стандартных и нестандартных диаметров;
• графитовые блоки и плиты для последующей обработки;
• готовые изделия по чертежам заказчика.

Диапазон диаметров и длин — по запросу: уточните нужную марку, диаметр, длину и количество. При необходимости подбираем марку под конкретную задачу — укажите условия работы и требования к детали.