正確認識增碳劑及在合成鑄鐵方面的應用

正確認識增碳劑

　　增碳劑作為鐵水當中主要的石墨形核核心來源之一，其作用常常被忽略。實際上添 加增碳劑并不是單純的“增C”，而是為增加其石墨形核核心，使其得到更好的基體組織、 機械性能的重要措施。并不是所有的增碳劑都可以達到這樣的效果。合格增碳劑的生產必須經過嚴格的選材，再經高溫石墨化處理，過程中不單把硫、氣體(氮、氫、氧)、灰分、揮發分、 水分等雜質降低，將其純度提高。使其更為有效地避免了產生氮氣孔的發生。同時亦使碳原子從原來的無序雜亂排列變成有序層狀排列，大部分的碳原子才能成為石墨化的驅動力，其過程被稱為石墨化處理。

　　未經過高溫石墨化處理的增碳劑表面覆蓋一層很薄的粘性灰層，使其在鐵水當中直溶現象基本不存在，只能隨著時間的推移，碳在鐵液中逐漸擴散溶解。增加了增碳劑的溶解時間，降低了增碳劑的吸收。只有經過石墨化處理的增碳劑，碳原子才可以在鐵液當中迅速熔解，并在鐵水凝固時較強的形核驅動力作用下吸附在孕育產生的形核核心上成長為石墨。如果選用的增碳劑沒經過高溫石墨化處理，碳原子的石墨化驅動能力就大大降低，石墨化能力減弱，即使也能達到同樣的碳量， 但產品的品質完全不一樣。

增碳劑的效果

　　增加石墨數量，細化石墨，改善石墨形態，提高產品的機械性能

　　優質的增碳劑還可以有效的降低鐵液的過冷度，減少滲碳體的析出

　　防止或減輕收縮傾向。由于鐵液凝固過程中具有石墨化膨脹的作用, 因此良好的石墨化會減少鐵液的收縮傾向

增碳劑在合成鑄鐵生產方面的應用

　　生鐵中有許多粗大的過共晶石墨，這種粗大的石墨具有遺傳性，熔煉溫度低，粗大石墨不易被消除，粗大的石墨從液態遺傳到了固態鑄鐵組織中，一方面降低鑄鐵所能達到的機械 性能，另一方面因為粗大石墨的存在，使凝固過程中本來應該產生的石墨化析出的膨脹作用削弱，使鐵液凝固過程中的收縮傾向增大，另外還會致使鑄件在后續加工過程中粗大石墨極易脫落，形成表面麻點，影響鑄件表面光潔度。而且生鐵當中的雜質元素較多。如微量的TI.P.V,B等，都會對鑄件產生消極的影響，惡化基體組織、石墨形態。因此，在電爐熔煉時， 盡量降低生鐵爐料的用量，使用石墨增碳劑來保證高碳當量，相對提高廢鋼用量。這樣，在高溫熔煉的條件下使用增碳劑增碳處理后的鑄鐵，在鐵液中生成了大量彌散分布的非均質結晶核心，降低了鐵液的過冷度，促使生成以A型石墨為主的石墨組織;同時，由于生鐵用量少，其遺傳作用大為削弱，因此使A型石墨片分枝不易長大，從而有利于提高力學性能，減少收縮傾向，改善加工性能。以滲碳方式獲得優質鐵液。與同樣成分的高廢鋼用量相比，其力學性能也要低半個牌號。因此，加增碳劑熔煉的新工藝比傳統上那種大比例的生鐵用量相比無論從成本還是成品性能都要優越。