在铸铁生产中提高铁的冶金质量, 生产质量稳定的高牌号灰口铸铁和铸铁球墨铸铁件, 确保理想的冶金组织和力学性能, 防止冶金恶化, 松散收缩, 皮下气孔和其他铸造缺陷, 是铸造企业努力追求的目标. 碳化硅经过大量的生产实践是提高铸铁冶金质量的有效途径,是铸铁的重要材料之一.
现在, 碳化硅在铸铁生产中的应用主要用于两个方面:
- 一是用于合成铸铁的增碳剂和硅增剂;
- 二是作为铁液球化预处理前的预处理剂和孕育剂.
碳化硅有磨料等级 (碳化硅≧98%) 和冶金级 (碳化硅≤94%).
磨料级碳化硅 添加到炉中转化为铸铁碳和硅, 一是提高碳当量; 二是加强铁磁流体的还原性, 大大减少炉料生锈的不利影响. 添加碳化硅可防止碳化物析出, 增加铁素体含量, 使铸铁组织致密, 显着提高加工性能并使切削表面光滑.
冶金级碳化硅 在球墨铸铁生产中常用于铁液的预处理, 可以形成持久的石墨芯, 增加球墨铸铁单位面积的石墨球数量, 并提高球化率. 用于减少非金属夹杂物和炉渣, 消除收缩, 消除皮下毛孔也有很好的效果.
碳化硅 (≥ 98%) 在铸铁合成中的应用
灰铸铁中添加SiC可促进A型石墨的生成, 提高冶金质量, 提高铁水纯度 , SiC 对妊娠治疗反应良好. 使用碳化硅可以同时达到增碳、增硅的目的, 但主要增加的是硅, 和废钢 (普通碳钢) 碳和硅含量低 (C <0.4% 或者), 罚款的组织, 高成熟度, 因此使用SiC和使用碳强化剂配合使用的合成铸铁可以获得更优越的组织和性能.
SiC的作用机理
SiC的作用机理可能与SiC的熔化过程有关. 与硅铁不同, 碳化硅具有高熔点, 在铁水中不熔化而是慢慢溶解, 在溶解过程中不仅溶解到周围的硅原子, 还提供碳原子. 同时, 铁溶解过程中的碳化硅, 周围形成许多细小颗粒, 这些颗粒然后溶解, 溶解形成许多碳原子团, 这些碳原子团作为后来石墨成核的基础. 碳化硅对球墨铸铁生铁处理有明显减少白口倾向, 消除反白口, 改进角色的组织.
适用于所有铸铁 (灰铸铁, 球墨铸铁, 穿孔铸铁), 铁水中原子核的存在有助于铁水按照铁-石墨稳定系统凝固. 铸铁凝固过程有两种形核条件: 奥氏体形核 (目前没有申请); 和石墨成核. 目前的理论认为,为了促进灰口铸铁的形成, 需要合适且活跃的晶核, 它是氧和硫的复合化合物,含有Ca等活性元素, 巴, 锶, 和稀土. 进一步推测,尺寸适当的, 铁水中未溶解的石墨物质可以促进预共晶和共晶石墨核的沉淀. 换句话说, 为了形成球形石墨核, 铸铁二氧化硅和碳化硅, ETC. (含钙, 巴, 锶, 关于, 和其他反应元素) 是必要的, 铁磁流体中石墨点的存在有助于球形石墨核数量的增加. 实验和生产实践都表明,在异质核心存在的情况下, 碳化硅可以通过增加铁磁流体中的成核点数量来促进成核. 所以, 在合成铸铁中, 以提高铁磁流体的成核能力, 碳化硅的存在提高了铁磁流体的成核能力, 进一步影响凝固过程,从而改善铸铁的显微组织.