Le carbure est un composé composé d'éléments de carbone et de métal. Dans le fer ductile, le carbure se réfère principalement au carbure de fer (comme Fe₃c). Il est ajouté avec des agents sphéroïdisants (tels que le magnésium, les éléments de terres rares, le calcium, le soufre, etc.) pendant le processus de coulée pour changer la forme de graphite du flocon à la sphérique. Pendant le processus de solidification, le carbone se combine avec les éléments de l'agent sphéroïdisant pour former du carbure.
Les carbures sont divisés en deux catégories: les carbures eutectiques et autres carbures. Les carbures eutectiques sont produits en raison d'un refroidissement rapide, d'une mauvaise composition chimique ou d'une inoculation. D'autres carbures sont tels que l'anti-changement, et leur morphologie et leurs causes peuvent être liées à la flottation du graphite, à la géométrie de la coulée ou à la ségrégation des oligo-éléments (comme l'hydrogène).
La formation de carbures dans le fer ductile est un processus complexe. De nombreux facteurs sont impliqués: le taux de refroidissement de la coulée. Un refroidissement rapide peut conduire à la formation de carbures eutectiques, généralement dans des sections à parois minces. Une mauvaise composition chimique peut conduire à la formation de carbures eutectiques. La flottaison de graphite peut conduire à "refroidir" dans des zones minces ou à parois moyennes, qui est également une manifestation de la formation de carbure. Le refroidissement peut également être causé par la ségrégation des oligo-éléments (incluant peut-être l'hydrogène), ce qui affecte la distribution des carbures. Ou une mauvaise inoculation peut également conduire à la formation de carbures eutectiques. L'inoculation insuffisante entraînera une conversion insuffisante du carbone dans le fer en fusion en graphite, entraînant la formation de carbures.
Effet des carbures sur les propriétés mécaniques du fer ductile: la résistance du fer ductile diminue, car l'interface entre les carbures et la matrice est sujette aux fissures, entraînant une accumulation de contraintes internes. Trop de carbure réduira l'allongement à la rupture du fer ductile, affectant ainsi sa résistance à l'impact et sa résistance à la fatigue. Une certaine quantité de carbure peut améliorer la ténacité du fer ductile, mais trop de carbure fera du fer ductile cassant et provoquera une baisse soudaine de la ténacité. La présence de carbures réduira la plasticité du fer ductile, provoquant une diminution de la ductilité et de la formabilité du fer ductile.
Nous pouvons contrôler les carbures en fer ductile selon les méthodes suivantes. 1. Contrôler le processus de production: optimiser le processus de coulée, ajuster la température de coulée et la vitesse de refroidissement, assurer la structure uniforme de la coulée et éviter la formation de carbures eutectiques causés par un refroidissement rapide. 2. Sélectionnez scientifiquement les matériaux: Lors de la sélection des matières premières, faites une attention particulière à la teneur en impuretés dans les matières premières, sélectionnez des matériaux de haute pureté et évitez un carbone excessif et d'autres impuretés (soufre, phosphore) d'entrer dans le fer ductile. 3. Renforcez le traitement d'inoculation: assurez-vous que la quantité et le type d'inoculant sont appropriés pour favoriser la formation de graphite et inhiber la formation de carbures. 4. Ajuster la composition chimique: ajustez rationnellement la composition chimique du fer en fusion pour réduire la teneur en éléments qui sont enclins à augmenter la fonte blanche, réduisant ainsi la tendance de la formation de carbure. 5. Inspection de qualité stricte: découvrir en temps opportun et résoudre les problèmes de carbure en renforçant la surveillance et l'inspection de la qualité. Par exemple, des méthodes de test non destructeurs strictes sont utilisées pour effectuer des inspections de qualité complètes sur les pièces moulées.
