铸铁的组织和性能很大程度上取决于原材料的微观组织和质量。生铁中存在具有遗传性的粗大的过共晶石墨,在熔化过程中难以完全消除,使凝固过程中产生的石墨化膨胀作用削弱,铸件的致密性降低,铁液收缩倾向增大,同时粗大的石墨还加大对基体的割裂作用,降低材料的性能。 随着铸造技术的发展,越来越多的铸造企业采用全废钢,用增碳方法调整碳量的合成铸铁冶炼方法。废钢的价格较生铁便宜,而且在相同的化学成分下能获得更好的力学性能。 在生产合成铸铁时,增碳剂的选用非常重要,尤其对致密性要求高的薄壁高强度的缸体缸盖铸件,一定要采用经过高温石墨化的增碳剂,增碳剂中硫和氮的含量是衡量增碳剂品质的重要指标。 (1)采用未经过高温石墨化的增碳剂,这种增碳剂中杂质多,灰分多,并且需要较长的时间才能扩散到铁液中。如果熔炼时间短,就会出现假增碳的效果,即炉内铁液的上部分碳含量在范围内,下部分碳含量低于范围,这种铁液浇注铸件,很容易出现缩松。经过高温石墨化处理的增碳剂,碳原子从原来的无序排列状态过渡到片状石墨的有序排列状态,片状石墨才能成为石墨形核的较好核心,从而促进石墨化。 (2)未经过高温石墨化的增碳剂含有较高的氮和硫,会使铁液中氮的含量增加,生产合成铸铁时加入大量废钢,废钢中也含有大量的氮,使铁液中氮含量升高,当铁液中氮的含量**过0.01%,有可能导致形成氮气孔缺陷,尤其是当氮含量**过0.014%时更甚。