合理地使用增碳劑

半個(gè)世紀(jì)以來，鑄鐵件的生產(chǎn)技術(shù)有了長足的進(jìn)步，如在球鐵生產(chǎn)中，ADI技術(shù)的成熟和高硅固溶強(qiáng)化鐵素體球鐵的推廣，，給球鐵生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展注入了新的動力，而在灰鑄鐵的生產(chǎn)技術(shù)方面，我認(rèn)為采用合成鑄鐵技術(shù)，應(yīng)當(dāng)是一個(gè)很大的技術(shù)進(jìn)步，它與我們生產(chǎn)高強(qiáng)度高碳當(dāng)量的鑄鐵件找到一條正確的途徑，縮短了與國外先進(jìn)國家的技術(shù)差距。因此可以得到結(jié)論：增碳劑加入時(shí)機(jī)的選擇、加入量與電爐容量的比例、熔化時(shí)長等都會對增碳劑吸收率產(chǎn)生影響，因此，要合理的進(jìn)行控制添加增碳劑，使其達(dá)到理想的效果。

合成鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)就是改變了過去長期以來一直用生鐵作為主要爐料成分的配料方法，而是不用生鐵，或只用少量的生鐵，主要采用廢鋼做主要爐料，配以增碳劑增碳來達(dá)到z定的化學(xué)成分和新的配料方法。新的配料方法與老方法相比，主要有一下三個(gè)方面優(yōu)點(diǎn)：

1. 避免了新生鐵遺傳性

2. 增碳劑增加了外來的石墨核心

3. 是廢鋼中的氮及從增碳劑中帶進(jìn)來的更多氮促進(jìn)了珠光體和改變了石墨形態(tài)，但眾多的介紹合成鑄鐵經(jīng)驗(yàn)文獻(xiàn)中，基本上都推薦要采用低氮低硫的幼稚石墨型增碳劑，其原因就是石墨型增碳劑能直溶增碳達(dá)度塊，回收率高，因而在采用增碳劑時(shí)，只注意了石墨形態(tài)，含碳量，灰分和粒度，而不去關(guān)注增碳劑含氮量高低，常常把其中的氮作為影響鑄件的氣孔缺陷的原因而拒絕利用氮能增加鑄件強(qiáng)度的有利條件，從而對利用增碳劑中的氮的有利作用。做了理論上的肯定，而實(shí)際上的否定，但在實(shí)際運(yùn)用中增碳劑的生產(chǎn)廠家一改不進(jìn)行氮含量的分析，在采用的技術(shù)條件上也沒有對氮含量的分析，因而在增碳劑的含氮量及生產(chǎn)出的灰鑄鐵件中的氮處于一個(gè)失控的狀態(tài)，因此盡管許多鑄造廠也采取了高比例的廢鋼配比，也加入了2%左右的增碳劑，但所得結(jié)果，有的廠鑄鐵件中含氮量超高，產(chǎn)生氮?dú)饪锥硅T件報(bào)廢，而大多數(shù)工廠生產(chǎn)出來的鑄件性能仍然不高，本體強(qiáng)度難以穩(wěn)定地滿足HT250的要求，仍要采用低碳當(dāng)量來提高強(qiáng)度。第三，鑄鋼增碳劑的顆粒大小適中，孔隙度比較大，吸收的速度快，在沖天爐熔煉中加入鑄鋼增碳劑會增加鐵液的長效石墨晶核，同時(shí)在一定程度上是可以減少鐵液氧化。

在近三年來，一直在宣傳要利用增碳劑中的氮有利作用，并且?guī)椭撕芏鄰S，在時(shí)間中利用增碳劑中氮和硫，穩(wěn)定地成批生產(chǎn)了HT250，HT300的鑄鐵件，合理地選用增碳劑。掌控好其中的氮和硫就能穩(wěn)定地生產(chǎn)出高強(qiáng)度高碳當(dāng)量的鑄鐵件，根據(jù)資料和我們的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，氮在鑄鐵中明顯的作用就是穩(wěn)定珠光體，而保證95%以上的珠光體是生產(chǎn)高強(qiáng)度的基本要求，氮在50-120ppm時(shí)能有效地抑制鐵素體的生成，而當(dāng)含量過高時(shí)有產(chǎn)生氮?dú)饪椎奈ｋU(xiǎn)，我們控制厚大件的氮含量不超過80ppm，中小件不超過120ppm作為控制界限。而在不產(chǎn)生氮?dú)饪椎那疤嵯?，要盡量爭取采用較高的氮含量已達(dá)到d化地提高鑄鐵件強(qiáng)度，或者減少銅、錫、鉻、等合金的加入量。9%,一般取值原則：與鑄件壁厚成正比關(guān)系（要綜合考慮含硅量的取值影響）。在鑄鐵件中，當(dāng)?shù)窟_(dá)到80ppm以上時(shí)，對于一般的中小鑄件就能使其中的片狀石墨變短，變粗，從直線的A型石墨變彎曲，且石墨鈍化，對于合成鑄鐵來講，一般都能得到較多的A型石墨，而沒有發(fā)現(xiàn)B型石墨，因此鑄件的加工性能得以改善，氮對灰鑄鐵件的機(jī)械性能提高有顯著影響，在合適的范圍內(nèi)提高氮含量就可提高抗拉強(qiáng)度，幾乎成線性關(guān)系，我們的 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是鑄鐵件中的氮含量每增加10ppm，其抗拉強(qiáng)度就可增加10-15Mpa，同時(shí)硬度也有所增加，但沒抗拉強(qiáng)度那么明顯。

因此，合適的灰鑄鐵件采用增碳劑，應(yīng)當(dāng)將含氮量控制在一個(gè)既能提高鑄鐵強(qiáng)度，而又不產(chǎn)生氮?dú)饪椎姆秶?，我們在控制上將其控制在一個(gè)保險(xiǎn)的上限下，如果鑄鐵強(qiáng)度還不理想，還沒有達(dá)到應(yīng)有的高度時(shí)，我們可采用這種含氮的增強(qiáng)孕育劑來增加氮含量，達(dá)到提高鑄鐵強(qiáng)度的目的，而在硫的含量下，完全可以允許較高的含硫量，以保證良好的鑄鐵孕育效果。增碳劑加入量是金屬量的1-3%，用戶也可根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量要求自行調(diào)整。