Karbon tetap yang tinggi dan sulfur yang rendah, nitrogen yang rendah dan kandungan abu yang rendah adalah penting untuk agen pengkarbonan, kerana penunjuk ini secara langsung mempengaruhi kecekapan pengkarbonan, kualiti tuangan dan kos pengeluaran, dan merupakan parameter teras untuk menilai prestasi agen pengkarbonan. Analisis khusus adalah seperti berikut:
1. Karbon tetap tinggi: Asas karbon meningkatkan kecekapan
Fungsi teras: Karbon tetap ialah komponen berkesan yang benar-benar mengambil bahagian dalam peningkatan karbon dalam bahan tambahan karbon, dan kandungannya secara langsung menentukan kesan peningkatan karbon. Semakin tinggi kandungan karbon tetap, semakin banyak unsur karbon yang boleh disediakan oleh bahan tambahan karbon bagi setiap unit jisim, dan semakin tinggi kecekapan penambahan karbon.
Ekonomi: Karbon tetap yang tinggi dapat mengurangkan jumlah bahan tambahan karbon yang digunakan dan menurunkan kos pengeluaran. Contohnya, jika kandungan karbon tetap ditingkatkan dari 90% hingga 95%, kecekapan peningkatan karbon dapat meningkat sebanyak 10% hingga 15%, sambil mengurangkan gangguan bendasing seperti abu pada proses peleburan.
Keserasian proses: Dalam peleburan relau induksi, agen pengkarbonan karbon tetap tinggi boleh larut dengan lebih cepat dan tersebar secara sekata, mengelakkan turun naik dalam prestasi tuangan yang disebabkan oleh penyerapan karbon yang tidak sekata.
2. Kandungan abu yang rendah: Mengurangkan gangguan bendasing dan meningkatkan kecekapan peleburan
Bahaya abu: Abu ialah bendasing bukan karbon dalam bahan tambahan karbon (seperti oksida logam, silikat, dll.). Jika kandungannya terlalu tinggi, ia akan membentuk lapisan sanga, merangkum zarah karbon dan menghalang pembubarannya, sekali gus mengurangkan kadar penyerapan karbon dengan ketara. Contohnya, apabila kandungan abu meningkat daripada 2% kepada 5%, kadar penyerapan karbon mungkin menurun sebanyak 20% hingga 30%.
Beban proses: Kandungan abu yang tinggi juga akan meningkatkan jumlah sanga, memanjangkan masa pembersihan sanga, dan meningkatkan penggunaan kuasa dan intensiti tenaga kerja. Dalam relau induksi alur lebur, pengumpulan abu boleh menyumbat alur lebur dan mengurangkan kecekapan elektrik.
Risiko kualiti: Bendasing dalam abu mungkin meresap ke dalam tuangan, menyebabkan kecacatan seperti keliangan dan rongga pengecutan, yang boleh menjejaskan sifat mekanikal dan kualiti permukaan.
3. Sulfur rendah: Mengelakkan gangguan sferoidisasi dan memastikan prestasi besi tuang
Bahaya sulfur: Sulfur ialah "unsur berbahaya" untuk besi mulur. Ia boleh mengganggu fungsi agen sferoidisasi (seperti magnesium dan nadir bumi), menyebabkan herotan dan pengurangan bilangan sfera grafit, malah penampilan grafit kepingan, sekali gus mengurangkan kekuatan dan ketahanan tuangan dengan serius.
Keperluan proses: Apabila menghasilkan besi mulur, kandungan sulfur dalam besi cair asal mesti dikawal ketat pada ≤0.015%. Oleh itu, kandungan sulfur bahan tambahan karbon mestilah sangat rendah (biasanya ≤0.05%) untuk mengelakkan risiko penambahan sulfur.
Pengecualian kepada besi tuang kelabu: Besi tuang kelabu memerlukan kandungan sulfur tertentu (0.06%-0.12%) untuk menstabilkan simentit dan mencegah pengembangan grafitisasi. Walau bagaimanapun, kandungan sulfur karburator masih perlu dikawal secara sederhana untuk mengelakkan kandungan sulfur berlebihan yang membawa kepada kecenderungan besi tuang putih.
4. Nitrogen rendah: Mencegah kecacatan keliangan dan mengoptimumkan struktur metalografi
Dualiti nitrogen: Dalam besi tuang kelabu, nitrogen boleh menstabilkan pearlit dan membengkokkan serta memasifkan grafit, sekali gus meningkatkan sifat mekanikal (seperti kekuatan tegangan dan kekerasan). Walau bagaimanapun, apabila kandungan nitrogen melebihi kepekatan keseimbangan (kira-kira 140ppm), tuangan cenderung untuk membentuk liang nitrogen seperti rekahan, yang membawa kepada peningkatan kadar sekerap.
Kawalan proses: Kandungan nitrogen karburator yang digunakan untuk besi tuang kelabu biasanya dikawal pada 70-120 PPM, manakala untuk besi mulur, yang lebih sensitif terhadap keliangan, karburator dengan kandungan nitrogen yang lebih rendah (seperti ≤200ppm) harus dipilih.
Keperluan aplikasi mewah: Dalam tuangan jitu seperti aci engkol enjin, kandungan nitrogen yang berlebihan boleh menyebabkan sifat mekanikal yang kurang berkualiti. Oleh itu, bahan tambahan karbon nitrogen rendah adalah penting.
Impak komprehensif: Jaminan pemutus yang cekap, berkualiti tinggi dan berkos rendah
Peningkatan karbon berkecekapan tinggi: Karbon tetap yang tinggi dan kandungan abu yang rendah memastikan pembubaran dan penyerapan karbon yang cepat, sekali gus mengurangkan masa peleburan.
Tuangan berkualiti tinggi: Sulfur rendah dan nitrogen rendah mencegah kegagalan sferoidisasi dan kecacatan keliangan, memastikan sifat mekanikal dan kualiti permukaan.
Kawalan kos: Dengan mengurangkan jumlah bahan tambahan karbon yang digunakan, mengurangkan penggunaan kuasa dan kadar produk yang rosak, kos pengeluaran keseluruhan telah menurun dengan ketara.
Pengesahan contoh
Bahan tambahan karbon grafit: Karbon tetap ≥99%, kandungan abu ≤0.5%, sulfur ≤0.05%, nitrogen ≤200ppm. Ia sesuai untuk besi mulur dan mempunyai kecekapan penambahan karbon lebih 90%.
Bahan tambahan karbon antrasit yang dikalsinasi: Karbon tetap 90%-95%, abu 4%-5%, sulfur 0.3%-0.5%, nitrogen 800-1200ppm. Ia sesuai untuk besi tuang kelabu, tetapi dosnya perlu dikawal untuk mengelakkan sulfur dan nitrogen yang berlebihan.
Masa siaran: 25 Ogos 2025