鑄鐵的增碳和常用的增碳劑

選用增碳劑時，一般都應(yīng)該注意以下幾點。

a、增碳劑在裝料時加入爐內(nèi)

裝料時將增碳劑與爐料混勻，置于感應(yīng)電爐的底層和中部，增碳效率較高。關(guān)于不同增碳劑的增碳效率，美國有人在保持其他條件不變的情況下進(jìn)行過對比試驗，此處簡述其要點如下：

在無心感應(yīng)電爐中熔煉灰鑄鐵，鑄鐵的目標(biāo)碳當(dāng)量為4.03%（C 3.4%、Si 1.9%、Mn0.55%）。

爐料的配比是：鑄造生鐵16％；回爐料30％；廢鋼52％；增碳劑2％。

增碳劑與金屬爐料同時加入爐內(nèi)，不同增碳劑的增碳效率

b、出鐵時加增碳劑

出鐵時在包內(nèi)加增碳劑，增碳效率比加入爐內(nèi)者低得多。美國有人在包內(nèi)加入不同增碳劑進(jìn)行過對比試驗，其要點如下：

熔煉的鑄鐵是低碳當(dāng)量鑄鐵，目標(biāo)成分是：C 2.55%；Si 1.7%；Mn 0.4%。

出鐵時，鐵液溫度為1510～1530℃。

增碳劑加在包內(nèi)，然后沖入鐵液。

石油焦增碳劑鐵液中加入都可以。不過后期加入量不要超過0.2%，以避免石墨粗大。選用增碳劑一定要選用質(zhì)量好、含氮少的產(chǎn)品。如果鐵中含Ti低，不可能中

和掉大量的氮，此時會由于N2清除不凈而產(chǎn)生大量氣孔。好的增碳劑含石墨碳應(yīng)

在95%~98%，S含量在0.5%以下。N含量在500~4000ppm都是質(zhì)量不好的增碳劑?？傊?，碳化硅和增碳劑這兩種非金屬材料在鑄鐵上使用，有其優(yōu)勢，也有不利

的一面，需認(rèn)真選擇，合理使用，才能達(dá)到預(yù)期的效石油焦增碳劑采用石油焦煅燒提純等加工而成，外觀成圓粒或多棱形。其特點高碳、

低硫，低灰是冶金化工、機械、電力等行業(yè)理想的加碳材料和反應(yīng)中間體，得到廣泛應(yīng)用。

   石油焦增碳劑采用石油焦煅燒提純等加工而成，外觀成圓?；蚨嗬庑?。其特點高碳、低硫，低灰是冶金化工、機械、電力等行業(yè)理想的加碳材料和反應(yīng)中間體，得到廣泛應(yīng)用。

   

合理地使用增碳劑

半個世紀(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)是一個很大的技術(shù)進(jìn)步，它與我們生產(chǎn)高強度高碳當(dāng)量的鑄鐵件找到一條正確的途徑，縮短了與國外國家的技術(shù)差距。

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，主要有一下三個方面優(yōu)點：

1. 避免了新生鐵遺傳性

2. 增碳劑增加了外來的石墨

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)，宿遷微氮增碳劑，但眾多的介紹合成鑄鐵經(jīng)驗文獻(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，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，而實際上的否定，但在實際運用中增碳劑的生產(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，微氮增碳劑怎么樣，產(chǎn)生氮氣孔而使鑄件報廢，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)量來提高強度。

在近三年來，一直在宣傳要利用增碳劑中的氮有利作用，微氮增碳劑價錢，并且?guī)椭撕芏鄰S，在時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)出高強度高碳當(dāng)量的鑄鐵件，根據(jù)資料和我們的實驗室數(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)高強度的基本要求，氮在50-120ppm時能有效地抑制鐵素體的生成，而當(dāng)含量過高時有產(chǎn)生氮氣孔的危險，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)生氮氣孔的前提下，要盡量爭取采用較高的氮含量已達(dá)到d化地提高鑄鐵件強度，或者減少銅、錫、鉻、等合金的加入量。在鑄鐵件中，當(dāng)?shù)窟_(dá)到80ppm以上時，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，微氮增碳劑好不好，氮對灰鑄鐵件的機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度，幾乎成線性關(guān)系，我們的 實驗數(shù)據(jù)是鑄鐵件中的氮含量每增加10ppm，其抗拉強度就可增加10-15Mpa，同時硬度也有所增加，但沒抗拉強度那么明顯。

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既能提高鑄鐵強度，而又不產(chǎn)生氮氣孔的范圍，我們在控制上將其控制在一個保險的上限下，如果鑄鐵強度還不理想，還沒有達(dá)到應(yīng)有的高度時，我們可采用這種含氮的增強孕育劑來增加氮含量，達(dá)到提高鑄鐵強度的目的，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。

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