I ricarburanti sono additivi utilizzati per aggiungere carbonio alla ghisa fusa (principalmente ghisa, come ghisa grigia e ghisa duttile) durante il processo di fusione, in particolare durante la fase di fusione.
Il loro utilizzo ha un impatto cruciale e complesso sulla qualità finale dei getti.
Funzioni principali e impatti dei ricarburatori
1. Rifornimento e regolazione del contenuto di carbonio
Funzione principale: durante il processo di fusione, il contenuto di carbonio nel ferro fuso può scendere al di sotto del livello desiderato a causa dell'ossidazione, della ruggine e della combustione degli elementi.
La funzione principale di un ricarburatore è quella di aumentare con precisione il contenuto di carbonio del ferro fuso entro l'intervallo di processo richiesto.
Ciò è particolarmente critico quando si utilizzano rottami di acciaio per la fusione: nelle moderne fonderie, grandi quantità di rottami di acciaio vengono utilizzate come carica per ridurre i costi e migliorare le prestazioni di fusione.
Gli stessi rottami di acciaio hanno un contenuto di carbonio molto basso, quindi sono necessari ricarburatori per aumentare il contenuto di carbonio da circa lo 0,2%-0,8% al 2,8%-3,8% richiesto per la ghisa.
2. Miglioramento della qualità del ferro fuso
Miglioramento della grafitizzazione: i ricarburatori di alta-qualità (soprattutto quelli che sono stati sottoposti a grafitizzazione ad alta-temperatura) possono agire come "nuclei" per la precipitazione del carbonio nel ferro fuso, promuovendo la nucleazione e la crescita della grafite.
Ciò aiuta a produrre grafite di tipo A più fine e distribuita in modo più uniforme, migliorando così le proprietà meccaniche della fusione.
Riduzione della tendenza del ferro fuso al sottoraffreddamento: una buona grafitizzazione riduce il sottoraffreddamento del ferro fuso, rendendo il processo di cristallizzazione più stabile e riducendo il rischio di microstrutture sfavorevoli (come la grafite di tipo D).
Purificazione del ferro fuso: l'aggiunta di ricarburanti durante il processo di fusione consente loro di galleggiare sulla superficie del ferro fuso, riducendone il contatto con l'aria e prevenendone l'ossidazione.
Allo stesso tempo, alcune impurità vengono rimosse dalle scorie insieme ai ricarburatori.
3. Miglioramento delle proprietà meccaniche e della lavorabilità dei getti
Miglioramento della resistenza e della durezza: ottimizzando la morfologia della grafite e la struttura della matrice, è possibile aumentare la resistenza alla trazione, la durezza e il modulo elastico del getto.
Maggiore resistenza all'usura: la grafite uniformemente distribuita ha un effetto lubrificante e può immagazzinare lubrificante, migliorando così la resistenza all'usura dei pezzi fusi.
Lavorabilità migliorata: la morfologia appropriata della grafite (in particolare la grafite in scaglie) agisce come rompitruciolo e lubrifica l'utensile durante il taglio, rendendo le fusioni più facili da lavorare, ottenendo una finitura superficiale più liscia e prolungando la durata dell'utensile.
4. Produzione stabile e riduzione dei costi
Composizione stabile: l'uso di ricarburatori consente un controllo più preciso della composizione chimica del ferro fuso finale, riducendo l'instabilità della qualità causata dalle fluttuazioni di carica.
Economico ed efficiente: rispetto all'utilizzo della sola ghisa, il processo "rottami di acciaio + ricarburatore" può ridurre significativamente i costi delle materie prime.
Riepilogo: i ricarburatori sono un'arma a doppio-taglio nella produzione di fusioni:
Positivo: sono un "agente aromatizzante" e un "ottimizzatore" indispensabile nei moderni processi di fusione. Possono regolare la composizione in modo economico e preciso, migliorando significativamente la qualità del ferro fuso e producendo infine getti di alta-qualità con elevata resistenza, prestazioni stabili ed eccellente lavorabilità.
Negativo: se viene utilizzato o utilizzato in modo improprio un ricarburatore di qualità inferiore, diventerà fonte di difetti, introdurrà impurità dannose e causerà una serie di problemi gravi come porosità, inclusioni di scorie, ghisa bianca e galleggiamento di grafite.
