إعادة الكربنة هي مواد مضافة تستخدم لإضافة الكربون إلى الحديد المنصهر (الحديد الزهر في المقام الأول، مثل الحديد الرمادي والحديد المرن) أثناء عملية الصب، وخاصة أثناء مرحلة الذوبان.
استخدامها له تأثير حاسم ومعقد على الجودة النهائية للمسبوكات.
الوظائف الأساسية وتأثيرات Recarburizers
1. تجديد وضبط محتوى الكربون
الوظيفة الأساسية: أثناء عملية الصهر، يمكن أن ينخفض محتوى الكربون في الحديد المنصهر إلى أقل من المستوى المطلوب بسبب الأكسدة والصدأ واحتراق العناصر.
تتمثل الوظيفة الأساسية لجهاز إعادة الكربنة في رفع محتوى الكربون في الحديد المنصهر بدقة إلى نطاق العملية المطلوبة.
يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص عند استخدام خردة الفولاذ في الصهر: في المسابك الحديثة، يتم استخدام كميات كبيرة من خردة الفولاذ كشحنة لتقليل التكاليف وتحسين أداء الصب.
يحتوي الفولاذ الخردة نفسه على محتوى منخفض جدًا من الكربون، لذا فإن أجهزة إعادة الكربنة ضرورية لرفع محتوى الكربون من حوالي 0.2%-0.8% إلى 2.8%-3.8% المطلوبة للحديد الزهر.
2. تحسين جودة الحديد المنصهر
تعزيز عملية الجرافيت: يمكن أن تعمل أجهزة إعادة الكربنة عالية الجودة-(خاصة تلك التي خضعت لعملية الجرافيت في درجة حرارة عالية-) بمثابة "نوى" لترسيب الكربون في الحديد المنصهر، مما يعزز نواة الجرافيت ونموه.
يساعد هذا في إنتاج جرافيت من النوع A أكثر دقة وأكثر توازنًا، وبالتالي تحسين الخواص الميكانيكية للصب.
تقليل ميل الحديد المنصهر إلى التبريد السفلي: يقلل الرسم البياني الجيد من التبريد السفلي للحديد المنصهر، مما يجعل عملية التبلور أكثر استقرارًا ويقلل من خطر الهياكل المجهرية غير المواتية (مثل الجرافيت من النوع D).
تنقية الحديد المنصهر: إن إضافة مواد إعادة الكربنة أثناء عملية الصهر يسمح لها بالطفو على سطح الحديد المنصهر، مما يقلل من اتصاله بالهواء ويمنع الأكسدة.
وفي الوقت نفسه، تتم إزالة بعض الشوائب من الخبث مع أجهزة إعادة الكربنة.
3. تحسين الخواص الميكانيكية وقابلية المعالجة للمسبوكات
تحسين القوة والصلابة: من خلال تحسين شكل الجرافيت وبنية المصفوفة، يمكن زيادة قوة الشد والصلابة ومعامل المرونة للصب.
تعزيز مقاومة التآكل: الجرافيت الموزع بالتساوي له تأثير تشحيم ويمكنه تخزين مواد التشحيم، وبالتالي تحسين مقاومة التآكل للمسبوكات.
تحسين القدرة على التصنيع: يعمل شكل الجرافيت المناسب (خاصة رقائق الجرافيت) كأداة لكسر الرقائق وتشحيم الأداة أثناء القطع، مما يجعل عملية المسبوكات أسهل في الماكينة، وتحقيق تشطيب أكثر سلاسة للسطح، وإطالة عمر الأداة.
4. إنتاج مستقر وخفض التكاليف
التركيب المستقر: يتيح استخدام أجهزة إعادة الكربنة إمكانية التحكم بشكل أكثر دقة في التركيب الكيميائي للحديد المنصهر النهائي، مما يقلل من عدم استقرار الجودة الناتج عن تقلبات الشحن.
اقتصادية وفعالة: بالمقارنة مع استخدام الحديد الخام فقط، فإن عملية "الفولاذ الخردة + إعادة الكربنة" يمكن أن تقلل بشكل كبير من تكاليف المواد الخام.
ملخص: تعتبر أجهزة إعادة الكربنة سلاحًا ذا حدين-في إنتاج المسبوكات:
إيجابي: إنها "عامل نكهة" و"محسن" لا غنى عنه في عمليات الصب الحديثة. يمكنهم ضبط التركيبة اقتصاديًا ودقيقًا، مما يؤدي إلى تحسين جودة الحديد المصهور بشكل كبير، وفي النهاية إنتاج مصبوبات عالية الجودة- ذات قوة عالية وأداء مستقر وإمكانية تصنيع ممتازة.
سلبي: إذا تم استخدام جهاز إعادة الكربنة الأدنى أو تشغيله بشكل غير صحيح، فسوف يصبح مصدرًا للعيوب، ويدخل شوائب ضارة، ويسبب سلسلة من المشكلات الخطيرة مثل المسامية، وشوائب الخبث، والحديد الزهر الأبيض، وتطفو الجرافيت.
