3铁液化学成分对增碳剂增碳效果的影响

3.1硅对增碳剂增碳效果的影响

    铁液中的硅对增碳效果有较大的影响。硅含量高的铁液增碳性不好。有人让铁液中Si的质量分数在0.6%~2.1%的范围内变化，并添加如表1所示的A，B两种增碳剂，观察加入增碳剂后增碳时间的区别，其结果如图3所示，铁液中Si的质量分数高时，增碳速度慢。

3.2硫对增碳剂增碳效果的影响

    正如铁液中的硅的质量分数对增碳效果的影响那样，硫的含量对增碳也有一定的影响。用表2中的A增碳剂，在添加前先加入试剂用的硫化铁，观察S的质量分数对增碳的影响。当添加硫化铁、铁液中S的质量分数为0.045%时，将它与无添加硫化铁、铁液中S的质量分数为0.0014%的低硫铁液相比较，增碳速度要迟缓得多。

4增碳剂选择及加入方法

4.1应选择含氮量少的增碳剂

    铸铁铁液中通常的氮的质量分数在100 ppm以下。如果含氮量**过此浓度(150-200 ppm或者更高)，易使铸件产生龟裂、缩松或疏松缺陷，厚壁铸件更容易产生。这是由于废钢配比增加时，要加大增碳剂的加入量引起的。焦炭系增碳剂，特别是沥青焦含有大量的氮。电极石墨的氮的质量分数在0.1%以下或较微量，而沥青焦氮的质量分数约为0.6%。如果加入质量分数为0.6%氮的增碳剂2%，**就增加了120 ppm质量分数的氮。多量的氮不仅容易产生铸造缺陷，而且氮可以促使珠光体致密、铁素体硬化，强烈提高强度。

4.2增碳剂的加入方法

    铁液的搅拌可以促进增碳，因此搅拌力弱的中频感应电炉与搅拌力强的工频感应电炉比较，增碳相对困难得多，所以中频感应电炉有增碳跟不上金属炉料的熔解速度的可能性。

    即使是搅拌力强的工频感应电炉，增碳操作也不能忽视。这是因为，从感应电炉熔炼的原理图可知，感应电炉内存在上下分开的搅拌铁流，在其边界的炉壁附近还存在着死角。在炉壁停留、附着的石墨团如果不用过度升温和长时间的铁液保温是不能熔入铁液的。铁液过度升温和长时间的保温，会增大铁液过冷度，有加大铸铁白口化的倾向。此外，对于在炉壁附近产生强感应电流的中频感应电炉来说，如果附着在炉壁的石墨团之间钻进铁液，在进行下一炉熔炼时，钻进的金属被熔化，导致侵蚀和损伤炉壁。因此，在废钢配比高，加入增碳剂多的情况下，加入增碳剂要更加注意。

    增碳剂的加入时间不能忽视。增碳剂的加入时间若过早，容易使其附着在炉底附近，而且附着炉壁的增碳剂又不易被熔入铁液。与之相反，加入时间过迟，则失去了增碳的时机，造成熔炼、升温时间的迟缓。这不仅延迟了化学成分分析和调整的时间，也有可能带来由于过度升温而造成的危害。因此，增碳剂还是在加入金属炉料的过程中一点一点地加入为好。