Principio di carbonizzazione dell'agente cementante
L'agente cementante solitamente utilizzato per la ghisa è materiale carbonioso e il suo componente principale è il carbonio. I materiali carboniosi sono principalmente grafite e carbonio amorfo. La grafite è un cristallo esagonale. Gli atomi di carbonio nei cristalli di grafite sono stratificati. Nello stesso strato, il legame covalente tra gli atomi è molto forte e la forza di legame è molto forte. Combinato, la sua forza di adesione è molto debole. Pertanto, la grafite è facile da stratificare e ha una resistenza molto bassa. Poiché il cristallo di grafite ha tali caratteristiche strutturali, tende a crescere nella struttura del foglio quando cresce nel ferro fuso. Il carbonio amorfo è anche un cristallo a scaglie esagonali. La differenza tra carbonio amorfo e grafite è che la disposizione esagonale è incompleta e la distanza tra gli strati è leggermente maggiore.
La temperatura di fusione del carbonio nella forma elementare del carburatore è 3727 e non può essere fusa alla temperatura del ferro fuso. Pertanto, il carbonio nell'agente cementante è principalmente dissolto nel ferro fuso attraverso la dissoluzione e la diffusione. Quando il WC del ferro fuso è del 2,1%, la grafite nel carburatore di grafite può essere disciolta direttamente nel ferro fuso. Tranne che il carbonio si diffonde gradualmente e si dissolve nel ferro fuso con il tempo, non c'è praticamente alcun fenomeno diretto del carbonio non grafitico. Pertanto, per la carbonizzazione della fusione di ghisa sintetica in forno elettrico, il tasso di carbonizzazione della carbonizzazione della grafite è significativamente superiore a quello dell'agente di cementazione non grafite.
I risultati mostrano che la dissoluzione del carbonio nel ferro fuso è influenzata dal trasferimento dello strato limite liquido sulla superficie delle particelle solide. I risultati ottenuti con coke e particelle di carbone sono stati confrontati con quelli ottenuti con grafite. Si è riscontrato che la velocità di diffusione del carburatore di grafite nel ferro fuso era significativamente più veloce di quella del coke e delle particelle di carbone. Attraverso l'osservazione di coke parzialmente disciolto e particelle di carbone al microscopio elettronico, si scopre che sulla superficie del campione si forma uno strato di cenere viscosa molto sottile, che è la ragione principale della sua diffusione e dissoluzione nel ferro fuso.