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選用合理的增碳劑,來提高鑄件抗拉強度

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   鑄鐵的組織和性能很大程度上取決于原材料的微觀組織和質量,由于生鐵中石墨遺傳性的影響,使電爐熔煉不得不采用大量廢鋼和增碳劑。而增碳劑的使用非常重要,尤其是對致密性要求高的缸體、缸蓋鑄件。

  選用增碳劑一定要選用質量好、含氮適量的產品。好的增碳劑,硫含量在0.5%以下,氮含量適中。氮不是金屬,卻可以作為合金元素,來提高鑄件強度,因此,合適的灰鑄鐵件所用增碳劑,應當將含氮量控制在一個既能提高鑄鐵強度而又不產生氮氣孔的范圍。

鑄孚增碳劑的分類

鑄孚增碳劑分為普通增碳劑和石墨化增碳劑。

普通增碳劑又分為煅燒石油焦和煅燒煤兩種。煅燒石油焦由煉油廠的延遲焦經1400℃的高溫煅燒而成,煅燒煤增碳劑則由優質無煙煤經1200℃的高溫煅燒而成。

石墨化增碳劑是以煅燒石油焦為原料,經高溫石墨化制作而成。

增碳劑的性能特點

  增碳劑為非金屬材料,其熔點1200~1300℃左右,優質增碳劑性能穩定,吸收速度快,吸收率高。

增碳劑型號及其成分:

型號

固定碳

硫分

灰分

揮發分

水分

顆粒度

含氮量

CF-CA-01

≥98﹪

<0.5﹪

≤0.5﹪

≤0.7﹪

<0.5﹪

1-5mm

≤0.4

CF-CA-02

≥98﹪

<0.5﹪

≤0.5﹪

≤0.7﹪

<0.5﹪

0-1mm

≤0.4

CF-CA-03

≥93﹪

≤0.3﹪

≤6.0﹪

≤1.2﹪

≤0.5﹪

1-3mm

≤0.4

CF-CA-04

≥90﹪

≤0.3﹪

≤9.0﹪

≤1.5﹪

≤0.5﹪

1-3mm

≤0.4

CF-CA-05

≥98﹪

≤0.05﹪

≤1.0﹪

≤1.0﹪

≤0.5﹪

1-5mm

≤0.05

增碳劑的作用原理

增碳劑在煉鋼和鑄造中主要起增加碳的作用。

沖天爐熔燒鑄鐵時,熔融的鐵液以液滴形式通過灼熱的底焦,增碳效果好。感應電爐在熔煉合成鑄鐵時(廢鋼+增碳劑),增碳劑是必不可少的。以增碳劑代替生鐵可以減少生鐵中的“有害遺傳”,提高鐵液的冶金質量。

根據冶煉工藝的不同,增碳劑可以增加鋼材、鑄件的機械強度。增碳劑可促進鐵液中石墨的形核能力,增加球墨鑄鐵的球墨數量、改善灰鑄鐵的微觀組織結構,并提高灰鑄鐵強度,使碳元素在鑄件中以A型石墨出現,得到細小、均勻的石墨,促進球化及孕育過程。

粒度大?。?/span>0.11mm,15mm

包裝規格:防水噸袋包裝,小袋25kg包裝。

使用方法:

1. 分散加入法:根據含碳量的要求按配料比,一層爐料一層增碳劑加入電爐中下部位。我們推薦這種加入方法。

2. 集中加入法:在爐內先熔化或剩余少量鐵水時,將增碳劑一次性全部加入,并立即加爐料覆蓋。

注意:增碳劑的加入方法,前期與爐料同時加入,中期爐料已部分熔化,熔化后期鐵液中加入都可以。不過后期加入量不要超過0.2%,以避免石墨粗大。

鑄孚增強型增碳劑應用案例

1、云南某汽車配件有限公司

該公司主要生產載重汽車制動鼓,采用148造型機造型,用過三種增碳劑。最早使用圓柱狀石墨增碳劑,雖然沒有氮氣孔,但是抗拉強度較低;改用某廠家增碳劑,抗拉強度提高了,但是出現氮氣孔缺陷;后采用鑄孚增碳劑,抗拉強度明顯提高,同時也避免了氮氣孔缺陷。

公司使用生產情況:

1)配料比例

名稱

比例 (%)

廢鋼

45-55

生鐵

8-12

回爐料

30-40

改性碳化硅

0.5-0.7

增碳劑

1.4-2

2)化學成分

成分

爐前

3.32-3.38

0.98-1.12

0.45-0.55

0.06-0.07

0.05-0.06

0.15-0.2

0.11-0.15

爐后

3.32-3.38

1.5-1.6

0.45-0.55

0.06-0.07

0.05-0.06

0.32-0.4

0.22-0.28

3)機械性能

試棒名稱

抗拉強度(MPa)

硬度(HB)

備注

圓柱石墨增碳劑本體試棒

230-245

185-205

月數據

某廠增碳劑單鑄試棒

325-345

195-215

月數據

某廠增碳劑本體試棒

260-280

190-210

月數據

鑄孚增碳劑單鑄試棒

330-350

195-215

月數據

鑄孚增碳劑本體試棒

270-295

185-205

月數據

4)氣孔數據

編號

氣孔(件)

共生產(件)

氣孔比例%

備注

1

512

4950

10.3

某廠增碳劑,月數據

2

5

4055

0.12

鑄孚增碳劑,月數據

5)結論:

1使用鑄孚增碳劑在不增加合金的情況下實現了高碳當量下的高強度,抗拉強度較原來有所提高。

2該企業生產制動鼓的氮氣孔缺陷基本消除,證明該企業原來所用增碳劑氮含量較高,從而導致氮氣孔出現。鑄孚增碳劑含氮量合適,即提高了鑄件抗拉強度,也減少了氮氣孔缺陷。

3最近生產制動鼓含碳量已提至3.4%,銅含量降低至0.2%,機械性能不變。

2、河北某汽車配件有限公司

河北某汽車配件有限公司,生產載重汽車制動鼓。原來采用降低碳當量的方式來提高鑄件性能。

公司原有成分如下:

化學成分

抗拉強度(MPa)


3.1-3.15

1.4-1.6

0.6-0.8

0.03-0.04

0.03-0.05

250-270

原來嘗試將含碳量提高至3.3%以上,但抗拉強度只有220MPa。

在河南鑄孚公司的指導下,通過改變爐料配比。并使用鑄孚增碳劑。

現化學成分如下:

化學成分

抗拉強度(MPa)


3.3-3.35

1.5-1.7

0.6-0.8

0.03-0.04

0.03-0.05

250-270

采用鑄孚增碳劑,在不加合金情況下滿足了高碳當量下灰鑄鐵的性能要求。

總之,碳化硅和增碳劑這兩種非金屬材料在鑄鐵上使用,需認真選擇,合理使用,才能達到預期的效果。


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