⑴促進(jìn)石墨化的工藝措施是減少鐵液收縮的好措施。
電爐熔煉：增碳技術(shù)的應(yīng)用是解決鐵液收縮的關(guān)鍵技術(shù)。由于鐵液凝固過(guò)程中的石墨析出產(chǎn)生石墨化膨脹作用，良好的石墨化會(huì)減少鐵液的收縮傾向，因此，增碳技術(shù)是好的工藝。
由于加入增碳劑提高了鐵液的石墨化能力，因此，采用全廢鋼熔煉加增碳劑的工藝，鐵液的收縮傾向反而更小。這是非常重要的一個(gè)觀念轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的觀念是認(rèn)為多加廢鋼會(huì)鐵液的收縮傾向，這樣我們就容易走入一個(gè)誤區(qū)，不愿意多用廢鋼，而喜歡多用一些生鐵。
多用生鐵的缺點(diǎn)是：生鐵中有許多粗大的過(guò)共晶石墨，這種粗大的石墨具有遺傳性，如果低溫熔煉，粗大的石墨難以消除，粗大的石墨從液態(tài)遺傳到了固態(tài)，使凝固過(guò)程中本來(lái)由于石墨析出應(yīng)該產(chǎn)生的膨脹作用削弱，因此使鐵液凝固過(guò)程中的收縮傾向，粗大的石墨又必然降低了材料的性能。因此，與用廢鋼增碳工藝相比，大量用生鐵的缺點(diǎn)就是：①?gòu)?qiáng)度性能低。同樣成分做過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，性能低半個(gè)排號(hào)。②收縮傾向大。同樣條件下，比廢鋼增碳工藝收縮大。
對(duì)于電爐熔煉，增碳技術(shù)的核心是使用的增碳劑。采用廢鋼增碳工藝，增碳劑就成為增碳工藝中重要的環(huán)節(jié)。增碳劑質(zhì)量的好壞決定了鐵液質(zhì)量的好壞，增碳工藝能否獲得好的石墨化效果，減少鐵液收縮，主要取決于增碳劑：① 增碳劑一定要選用經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理的增碳劑。只有經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理，碳原子才能從原來(lái)的無(wú)序排列變成片狀排列，片狀石墨才能成為石墨形核的好核心，促進(jìn)石墨化。②好的增碳劑含硫都非常低，w(S)小于0.03%是一個(gè)重要的指標(biāo)。
對(duì)于沖天爐熔煉：高溫熔煉是關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，高溫熔煉可以有效消除生鐵粗大石墨的遺傳性。高溫熔煉可以提高滲碳率，減少配料中的生鐵加入量。以滲碳方式獲得的碳活性好，要比多加生鐵帶來(lái)的碳有更好的石墨化作用，反映在鑄件上，就是石墨的形態(tài)更好，分布更均勻。石墨的形態(tài)好，就會(huì)提高材料的性能，包括切削性能，而 石墨化效果好，就能減少鐵液的收縮傾向。
近年來(lái)，感應(yīng)電爐用于熔煉鑄鐵已越來(lái)越多。通常，在感應(yīng)電爐內(nèi)僅靠加入金屬爐料是不能確保鐵液所需碳量的，必須補(bǔ)加增碳劑。為此，對(duì)于感應(yīng)電爐，特別是中頻感應(yīng)電爐，添加增碳劑是熔煉操作的重要環(huán)節(jié)。今天就跟大家分享一下感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵，使用增碳劑應(yīng)該注意哪些問(wèn)題！
1、增碳劑中未熔解微粒的石墨化作用
在熔化的鐵液中，增碳劑除了有已溶入鐵液的碳以外，還有殘留的、未溶入的石墨形式的碳，并以粒狀被卷入攪拌的液流之中。未熔解、粗大的石墨粒子，在通電時(shí)大部分懸浮在爐壁附近的鐵液液面，一部分則附著在相當(dāng)于攪拌死角的爐壁中部。此時(shí)，一旦通電停止，這些粗大的石墨粒子由于浮力，會(huì)被緩緩地懸浮出來(lái)。超出光學(xué)顯微鏡所能觀察范圍的極微小的粒子在石墨熔解的過(guò)程中，不但在通電時(shí)，即使在通電停止時(shí)都能懸浮在鐵液之中。
據(jù)介紹，越是接近于構(gòu)成共晶晶核的物質(zhì)，即使所添加的石墨與共晶石墨的結(jié)晶度有些不同，與其他能夠推斷為形成石墨核心的物質(zhì)相比較，勢(shì)必禍合度要大些。從此觀點(diǎn)出發(fā)，可以認(rèn)為：懸浮的微細(xì)石墨粒子有利于生成石墨核心，可起到防止鑄鐵過(guò)冷和白口化的作用。
2、增碳劑粒度對(duì)增碳效果的影響
2.1增碳劑粒度對(duì)增碳時(shí)間的影響
增碳劑粒度是影響增碳劑熔入鐵液的主要因素。用表1中成分大致相同而粒度有所不同的A，B，C增碳劑作增碳效果試驗(yàn)，其結(jié)果如圖1所示。盡管經(jīng)過(guò)15min后的增碳率是相同的，但達(dá)到90%增碳率的增碳時(shí)間則大有區(qū)別。使用未經(jīng)粒度處理的C增碳劑要13min，除去微粉的A增碳劑要8 min，而除去微粉和粗粒的B增碳劑僅需6min。這說(shuō)明增碳劑的粒度對(duì)增碳時(shí)間有較大的影響，混入微粉和粗粒都不好，尤其在微粉含量高時(shí)。
2.2增碳劑粒度對(duì)增碳劑的影響
日本的中江和望月兩人，曾對(duì)于質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.8%的C和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.023%的S，粒度分布如表2的增碳劑作過(guò)增碳量的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。從圖中可以看出，粒度偏于微粉的增碳劑E的增碳效果極差，粒度偏于粗的增碳劑G的增碳效果較好；而適當(dāng)除去微粉和粗粒的增碳劑A的增碳效果好。
以上事實(shí)證實(shí)，為了提高增碳效果，對(duì)增碳劑應(yīng)作除去微粉和粗粒的粒度處理。
晶體石墨增碳劑的新用途：在生產(chǎn)高韌性風(fēng)電球鐵鑄件、奧貝球鐵鑄件及大型復(fù)雜球鐵柴油機(jī)缸體、缸蓋過(guò)程中，經(jīng)常遇到球化分級(jí)比2級(jí)低又比3級(jí)高，石墨球不圓整，石墨球直徑達(dá)不到6級(jí)以上，EPC生產(chǎn)灰鑄鐵重卡變速機(jī)箱體出現(xiàn)了D型石墨等，采取了常規(guī)的工藝措施都難以解決問(wèn)題，在生產(chǎn)原來(lái)配料、熔化、球化、孕育工藝不進(jìn)行大的改變情況下，出鐵時(shí)按1.5-2.0Kg/t鐵液包中沖入0.5~1.0mm的晶體增碳劑（覆蓋在球化劑上），這些問(wèn)題就得到解決。換句話可以理解運(yùn)用特定晶體增碳劑會(huì)對(duì)提高高韌性球鐵風(fēng)電鑄件、奧貝球鐵鑄件、及大型復(fù)雜球鐵柴油機(jī)缸體、缸蓋的球化率、改善石墨球圓整度，減小石墨球直徑起到有益的作用，EPC生產(chǎn)重卡變速機(jī)灰鑄鐵箱體對(duì)消除D型石墨有明顯的效果。
石墨化增碳劑：要合理運(yùn)用石油焦增碳劑還需要根據(jù)分類來(lái)使用，石油焦增碳劑可分為海綿狀石油焦增碳劑、針狀石油焦增碳劑、粒狀石油焦增碳劑、煙燒石油焦增碳劑
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