正确认识增碳剂及在合成铸铁方面的应用

正确认识增碳剂

　　增碳剂作为铁水当中主要的石墨形核核心来源之一，其作用常常被忽略。实际上添 加增碳剂并不是单纯的“增C”，而是为增加其石墨形核核心，使其得到更好的基体组织、 机械性能的重要措施。并不是所有的增碳剂都可以达到这样的效果。合格增碳剂的生产必须经过严格的选材，再经高温石墨化处理，过程中不单把硫、气体(氮、氢、氧)、灰分、挥发分、 水分等杂质降低，将其纯度提高。使其更为有效地避免了产生氮气孔的发生。同时亦使碳原子从原来的无序杂乱排列变成有序层状排列，大部分的碳原子才能成为石墨化的驱动力，其过程被称为石墨化处理。

　　未经过高温石墨化处理的增碳剂表面覆盖一层很薄的粘性灰层，使其在铁水当中直溶现象基本不存在，只能随着时间的推移，碳在铁液中逐渐扩散溶解。增加了增碳剂的溶解时间，降低了增碳剂的吸收。只有经过石墨化处理的增碳剂，碳原子才可以在铁液当中迅速熔解，并在铁水凝固时较强的形核驱动力作用下吸附在孕育产生的形核核心上成长为石墨。如果选用的增碳剂没经过高温石墨化处理，碳原子的石墨化驱动能力就大大降低，石墨化能力减弱，即使也能达到同样的碳量， 但产品的品质完全不一样。

增碳剂的效果

　　增加石墨数量，细化石墨，改善石墨形态，提高产品的机械性能

　　优质的增碳剂还可以有效的降低铁液的过冷度，减少渗碳体的析出

　　防止或减轻收缩倾向。由于铁液凝固过程中具有石墨化膨胀的作用, 因此良好的石墨化会减少铁液的收缩倾向

增碳剂在合成铸铁生产方面的应用

　　生铁中有许多粗大的过共晶石墨，这种粗大的石墨具有遗传性，熔炼温度低，粗大石墨不易被消除，粗大的石墨从液态遗传到了固态铸铁组织中，一方面降低铸铁所能达到的机械 性能，另一方面因为粗大石墨的存在，使凝固过程中本来应该产生的石墨化析出的膨胀作用削弱，使铁液凝固过程中的收缩倾向增大，另外还会致使铸件在后续加工过程中粗大石墨极易脱落，形成表面麻点，影响铸件表面光洁度。而且生铁当中的杂质元素较多。如微量的TI.P.V,B等，都会对铸件产生消极的影响，恶化基体组织、石墨形态。因此，在电炉熔炼时， 尽量降低生铁炉料的用量，使用石墨增碳剂来保证高碳当量，相对提高废钢用量。这样，在高温熔炼的条件下使用增碳剂增碳处理后的铸铁，在铁液中生成了大量弥散分布的非均质结晶核心，降低了铁液的过冷度，促使生成以A型石墨为主的石墨组织;同时，由于生铁用量少，其遗传作用大为削弱，因此使A型石墨片分枝不易长大，从而有利于提高力学性能，减少收缩倾向，改善加工性能。以渗碳方式获得优质铁液。与同样成分的高废钢用量相比，其力学性能也要低半个牌号。因此，加增碳剂熔炼的新工艺比传统上那种大比例的生铁用量相比无论从成本还是成品性能都要优越。