Carbide is een verbinding samengesteld uit koolstof- en metaalelementen. In ductiel ijzer verwijst carbide voornamelijk naar ijzercarbide (zoals Fe₃c). Het wordt toegevoegd met sferoïde middelen (zoals magnesium, zeldzame aardelementen, calcium, zwavel, enz.) Tijdens het gietproces om de grafietvorm van vlok in bolvormig te veranderen. Tijdens het stollingsproces combineert koolstof met de elementen in het sferoïdisatiemiddel om carbide te vormen.
Carbiden zijn verdeeld in twee categorieën: eutectische carbiden en andere carbiden. Eutectische carbiden worden geproduceerd vanwege snelle koeling, onjuiste chemische samenstelling of inoculatie. Andere carbiden zijn zoals anti-chill, en hun morfologie en oorzaken kunnen gerelateerd zijn aan grafietflotatie, gietgie of segregatie van sporenelementen (zoals waterstof).
De vorming van carbiden in ductiel ijzer is een complex proces. Er zijn veel factoren bij betrokken: de koelsnelheid van het gieten. Snelle koeling kan leiden tot de vorming van eutectische carbiden, meestal in dunwandige secties. Onjuiste chemische samenstelling kan leiden tot de vorming van eutectische carbiden. Grafietflotatie kan leiden tot "chill" in dunne of middelgrote gebieden, wat ook een manifestatie is van carbidevorming. Chill kan ook worden veroorzaakt door de segregatie van sporenelementen (mogelijk inclusief waterstof), die de verdeling van carbiden beïnvloeden. Of onjuiste inoculatie kan ook leiden tot de vorming van eutectische carbiden. Onvoldoende inoculatie zal resulteren in onvoldoende omzetting van koolstof in het gesmolten ijzer in grafiet, wat resulteert in de vorming van carbiden.
Effect van carbiden op mechanische eigenschappen van ductiel ijzer: de sterkte van ductiel ijzer neemt af, omdat de interface tussen carbiden en de matrix vatbaar is voor scheuren, wat resulteert in interne spanningsaccumulatie. Te veel carbide zal de rek bij het breken van ductiel ijzer verminderen, waardoor de impactweerstand en de vermoeidheidsweerstand wordt beïnvloed. Een bepaalde hoeveelheid carbide kan de taaiheid van ductiel ijzer verbeteren, maar te veel carbide zal ductiel ijzer bros maken en een plotselinge daling van de taaiheid veroorzaken. De aanwezigheid van carbiden zal de plasticiteit van ductiel ijzer verminderen, waardoor de ductiliteit en vormbaarheid van ductiel ijzer afnemen.
We kunnen de carbiden in ductiel ijzer regelen volgens de volgende methoden. 1. Controleer het productieproces: optimaliseer het gietproces, pas de giettemperatuur en koelsnelheid aan, zorg ervoor dat de uniforme structuur van het gieten is en vermijd de vorming van eutectische carbiden veroorzaakt door snelle koeling. 2. Selecteer wetenschappelijk selecteren materialen: let bij het selecteren van grondstoffen speciale aandacht aan het onzuiverheidsgehalte in de grondstoffen, selecteer hoge zuiverheidsmaterialen en vermijd overmatige koolstof en andere onzuiverheden (zwavel, fosfor) van het betreden van het ductiele ijzer. 3. Versterk de inoculatiebehandeling: zorg ervoor dat de hoeveelheid en het type inoculant geschikt zijn om de vorming van grafiet te bevorderen en de vorming van carbiden te remmen. 4. Pas de chemische samenstelling aan: pas de chemische samenstelling van het gesmolten ijzer aan om het gehalte aan elementen te verminderen die gevoelig zijn om wit gietijzer te vergroten, waardoor de neiging van carbidevorming wordt verminderd. 5. Strikte kwaliteitsinspectie: tijdige ontdekking en oplossen van carbideproblemen door kwaliteitsmonitoring en inspectie te versterken. Strikte niet-destructieve testmethoden worden bijvoorbeeld gebruikt om uitgebreide kwaliteitsinspecties uit te voeren op gietstukken.
