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武汉石墨增碳剂厂家讲解石墨增碳剂如何合理地使用

来源:/news/186.html   发布时间:2018-08-21

武汉石墨增碳剂厂家讲解石墨增碳剂如何合理地使用

合成铸铁生产技术就是改变了过去长期以来一直用生铁作为主要炉料成分的配料方法,而是不用生铁,或只用少量的生铁,主要采用废钢做主要炉料,配以石墨增碳剂增碳来达到指定的化学成分和新的配料方法。新的配料方法与老方法相比,主要有一下三个方面优点:

1、避免了新生铁遗传性。

2、石墨增碳剂增加了外来的石墨核心。

3、是废钢中的氮及从石墨增碳剂中带进来的更多氮促进了珠光体和改变了石墨形态,但众多的介绍合成铸铁经验文献中,基本上都推荐要采用低氮低硫的幼稚石墨型石墨增碳剂,其原因就是石墨型石墨增碳剂能直溶增碳达度块,回收率高,因而在采用石墨增碳剂时,只注意了石墨形态,含碳量,灰分和粒度,而不去关注石墨增碳剂含氮量高低,常常把其中的氮作为影响铸件的气孔缺陷的原因而拒绝利用氮能增加铸件强度的有利条件,从而对利用石墨增碳剂中的氮的有利作用。做了理论上的肯定,而实际上的否定,但在实际运用中石墨增碳剂的生产厂家一改不进行氮含量的分析,在采用的技术条件上也没有对氮含量的分析,因而在石墨增碳剂的含氮量及生产出的灰铸铁件中的氮处于一个失控的状态,因此尽管许多铸造厂也采取了高比例的废钢配比,也加入了2%左右的石墨增碳剂,但所得结果,有的厂铸铁件中含氮量超高,产生氮气孔而使铸件报废,而大多数工厂生产出来的铸件性能仍然不高,本体强度难以稳定地满足HT250的要求,仍要采用低碳当量来提高强度。

氮在控制范围内对铸铁件的有利影响,当然是氮在铸铁凝固冷却时,对石墨和基体的生成产生了有利影响,铸件强度的提高是通过金相组织的改善而获得的结论,通过实验,检测了氮在金相中的分布,结论是:

1、氮使铸铁溶液的平衡和非平衡一次结晶温度降低,结晶多冷度增大,共晶转变的温度区间增大,氮对共析转变温度降低,转变温度区间增大,氮对共析转变温度的影响程度与铸铁的含碳量有关系,含碳量愈高,氮的影响愈显著。

2、氮对石墨的形态、数量和分布都有影响,它使石墨长度缩短,弯曲程度增加,端部变钝,长宽比减小。

3、氮对基体组织有显著影响,它使初生奥氏体一次轴变短,二次臂间距减少,使共晶团细化,珠光体数量增加,且珠光体和铁素体的显微硬度增加。

4、测试了共晶转变后石墨表面氮的浓度,发现石墨表面有几个原子厚度的氮吸附层,石墨中氮的浓度明显高于基体,因此阻碍了石墨的长大,从而细化了共晶团组织,并使石墨在长大过程中晶格产生畸变,导致石墨弯曲和分支,也测定了加氮前后铁素体和渗碳体的晶格常数有明显增大,这是氮原子固溶在其中而使其畸变,从而提高了基体组织的强度和显微硬度。

因此我们认为,在生产高强度高碳当量的合成铸铁生产中,石墨增碳剂中的含氮量对改善铸铁金相组织和提高其机械性能起到了主要作用。我们不能避开它,而是要充分地利用它,有意识地将它作为一个有益的合金元素来加以利用,所以要合理地正确选择石墨增碳剂,在铸铁生产中,可起增碳作用的石墨增碳剂有好多种,通常使用的石墨增碳剂有石墨型石墨增碳剂,和部分石墨化石墨增碳剂,煅烧石油焦和煅烧煤等品种。我们要根据铸件的种类,和对机械性能的要求来选择石墨增碳剂,一般来说,如果我们生产球墨铸铁件,我们可选用石墨化型石墨增碳剂,当铁液比较纯净是,也可以选用含氮量较低于1500ppm的煅烧石油焦或煅烧煤石墨增碳剂,而当我们生产灰铸铁件,尤其是高强度的灰铸铁件时,基于前面所说的理由,如果选用了石墨化型的石墨增碳剂不但愿望地增加了生产成本,也失掉了利用石墨增碳剂中的氮元素来起合金化的机会。而去采用降低碳当量的方法来保证机械性能,因而使铸件收缩性大,残余应力大,使用中精度降低,以及加工性能差等弊端。或者采用增加铜,锡,铬等稳定珠光体的贵重合金元素来保证珠光体含量及抗拉强度,这都不如合理利用石墨增碳剂中氮来得有效和经济。

有的灰铸铁件生产企业,在提出的采购石墨增碳剂的技术条件上,要求较低的硫含量,我们认为这种要求是没有道理的,因为大家知道,自从采用合成铸铁以来,由于大量采用废钢,而使融化的铁液含硫量低于0.05%以下,因而产生了铸铁孕育不良,影响了合成铸铁的质量因而伴随而来的发展了增硫工艺,得意事合成铸铁得以发展,所以近半个世纪以来,在灰铸铁件的生产中,大量采用废钢加石墨增碳剂工艺及赠刘工艺,加上良好的孕育这是当前稳定生产高端灰铸铁件必需而充分的工艺措施,所以凡是容量出来的铁液低于0.05-0.10%的合理范围,所以一方面限制石墨增碳剂中的硫不能搞,另一方面又特意用石墨增碳剂来增加硫,显得在道理上是矛盾的。所以我们提出用在铸铁石墨增碳剂中的含硫量控制在0.5%是合理的,在炉料配料中如果我们采用2%的石墨增碳剂加入量,则铁液的增硫量只有0.01%,增加硫量有限,一般情况下,还必需加一定量的硫化铁才能保证铁液的含硫量要求,所以更低地降低石墨增碳剂中的含硫量要求是不必要的,也是不合理的。

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