Els recarburitzadors són additius que s'utilitzen per afegir carboni al ferro fos (principalment ferro colat, com ara ferro gris i ferro dúctil) durant el procés de fosa, especialment durant l'etapa de fusió.
El seu ús té un impacte crucial i complex en la qualitat final de les peces de fosa.
Funcions bàsiques i impactes dels recarburitzadors
1. Omplir i ajustar el contingut de carboni
Funció bàsica: durant el procés de fusió, el contingut de carboni del ferro fos pot caure per sota del nivell desitjat a causa de l'oxidació, l'òxid i l'esgotament elemental.
La funció principal d'un recarburitzador és augmentar amb precisió el contingut de carboni del ferro fos dins del rang de procés requerit.
Això és especialment crític quan s'utilitza acer de ferralla per a la fusió: a les foneries modernes, s'utilitzen grans quantitats d'acer de ferralla com a càrrec per reduir costos i millorar el rendiment de la fosa.
L'acer de ferralla en si té un contingut de carboni molt baix, de manera que calen recarburitzadors per augmentar el contingut de carboni d'aproximadament un 0,2%-0,8% al 2,8%-3,8% necessari per al ferro colat.
2. Millora de la qualitat del ferro fos
Millora de la grafitització: els recarburitzadors d'alta-qualitat (especialment els que han patit una grafitització a alta-temperatura) poden actuar com a "nuclis" per a la precipitació de carboni en el ferro fos, afavorint la nucleació i el creixement del grafit.
Això ajuda a produir grafit tipus A més fi i distribuït de manera més uniforme, millorant així les propietats mecàniques de la fosa.
Reducció de la tendència del ferro fos a un refredament insuficient: una bona grafitització redueix el refredament inferior del ferro fos, fent que el procés de cristal·lització sigui més estable i reduint el risc de microestructures desfavorables (com el grafit tipus D).
Depuració del ferro fos: L'addició de recarburitzadors durant el procés de fosa permet que surin a la superfície del ferro fos, reduint el seu contacte amb l'aire i evitant l'oxidació.
Al mateix temps, s'eliminen algunes impureses de l'escòria juntament amb els recarburitzadors.
3. Millora de les propietats mecàniques i de la processabilitat de les peces de fosa
Millora de la resistència i la duresa: optimitzant la morfologia del grafit i l'estructura de la matriu, es pot augmentar la resistència a la tracció, la duresa i el mòdul elàstic de la fosa.
Resistència al desgast millorada: el grafit distribuït uniformement té un efecte lubricant i pot emmagatzemar lubricant, millorant així la resistència al desgast de les peces de fosa.
Mecanització millorada: la morfologia adequada del grafit (especialment el grafit en escates) actua com a trencador d'encenalls i lubrica l'eina durant el tall, facilitant la mecanització de peces de fosa, aconseguint un acabat superficial més suau i allargant la vida útil de l'eina.
4. Producció estable i reducció de costos
Composició estable: l'ús de recarburitzadors permet un control més precís de la composició química del ferro fos final, reduint la inestabilitat de qualitat causada per les fluctuacions de càrrega.
Econòmic i eficient: en comparació amb l'ús només de ferro brut, el procés de "ferralla + recarburador" pot reduir significativament els costos de les matèries primeres.
Resum: els recarburitzadors són una arma de doble-tall en la producció de fosa:
Positiu: Són un "agent aromatitzant" i "optimitzador" indispensable en els processos de fosa moderns. Poden ajustar la composició de manera econòmica i precisa, millorant significativament la qualitat del ferro fos i, en última instància, produir peces de fosa d'alta-qualitat amb gran resistència, rendiment estable i mecanització excel·lent.
Negatiu: si s'utilitza un recarburador inferior o s'utilitza incorrectament, es convertirà en la font de defectes, introduirà impureses nocives i causarà una sèrie de problemes greus com ara porositat, inclusions d'escòries, ferro colat blanc i flotant de grafit.
