El carburo es un compuesto compuesto de elementos de carbono y metal. En hierro dúctil, el carburo se refiere principalmente al carburo de hierro (como Fe₃c). Se agrega con agentes esferoidizantes (como magnesio, elementos de tierras raras, calcio, azufre, etc.) durante el proceso de fundición para cambiar la forma de grafito de escamas a esféricas. Durante el proceso de solidificación, el carbono se combina con los elementos en el agente esferoidizante para formar carburo.
Los carburos se dividen en dos categorías: carburos eutécticos y otros carburos. Los carburos eutécticos se producen debido al enfriamiento rápido, la composición química inadecuada o la inoculación. Otros carburos son tales como anti-cárter, y su morfología y causas pueden estar relacionadas con la flotación de grafito, la geometría de fundición o la segregación de elementos traza (como el hidrógeno).
La formación de carburos en el hierro dúctil es un proceso complejo. Hay muchos factores involucrados: la tasa de enfriamiento del casting. El enfriamiento rápido puede conducir a la formación de carburos eutécticos, generalmente en secciones de paredes delgadas. La composición química inadecuada puede conducir a la formación de carburos eutécticos. La flotación de grafito puede provocar "enfriar" en áreas de paredes delgadas o medianas, lo que también es una manifestación de la formación de carburo. El frío también puede ser causado por la segregación de elementos traza (posiblemente incluyendo hidrógeno), lo que afecta la distribución de carburos. O la inoculación inadecuada también puede conducir a la formación de carburos eutécticos. La inoculación insuficiente dará como resultado una conversión insuficiente de carbono en el hierro fundido en grafito, lo que resulta en la formación de carburos.
Efecto de los carburos sobre las propiedades mecánicas del hierro dúctil: la resistencia del hierro dúctil disminuye, porque la interfaz entre los carburos y la matriz es propensa a las grietas, lo que resulta en una acumulación de estrés interno. Demasiado carburo reducirá el alargamiento al descanso del hierro dúctil, afectando así su resistencia al impacto y resistencia a la fatiga. Una cierta cantidad de carburo puede mejorar la dureza del hierro dúctil, pero demasiado carburo hará que el hierro dúctil sea quebradizo y cause una caída repentina en la dureza. La presencia de carburos reducirá la plasticidad del hierro dúctil, causando que la ductilidad y la formabilidad del hierro dúctil disminuyan.
Podemos controlar los carburos en el hierro dúctil de acuerdo con los siguientes métodos. 1. Controle el proceso de producción: optimice el proceso de fundición, ajuste la temperatura de fundición y la velocidad de enfriamiento, garantice la estructura uniforme de la fundición y evite la formación de carburos eutécticos causados por un enfriamiento rápido. 2. Materiales seleccionados científicamente: al seleccionar materias primas, preste especial atención al contenido de impurezas en las materias primas, seleccione materiales de alta pureza y evite que el carbono excesivo y otras impurezas (azufre, fósforo) ingresen al hierro dúctil. 3. Fortalecer el tratamiento de inoculación: asegúrese de que la cantidad y el tipo de inoculante sean apropiados para promover la formación de grafito e inhibir la formación de carburos. 4. Ajuste la composición química: ajuste racionalmente la composición química del hierro fundido para reducir el contenido de elementos propensos a aumentar el hierro fundido blanco, reduciendo así la tendencia de la formación de carburo. 5. Inspección de calidad estricta: descubrir y resolver oportunos problemas de carburo al fortalecer el monitoreo e inspección de calidad. Por ejemplo, se utilizan estrictos métodos de prueba no destructivos para realizar inspecciones integrales de calidad en piezas fundidas.
