Vsebnost dušika grafitiziranega naftnega koksa je kritični indikator kakovosti v visokem - končnem litini, zlasti v proizvodnji visoke - vrednosti - dodani liti železa (kot so bloki motorja in glave cilindrov).
Visoki - kakovostni grafitizirani naftni koks rekarburizatorji imajo običajno vsebnost dušika, ki je manjša od ali enaka 100 ppm (0,010%), z zgornjimi - produkti, ki dosegajo manj kot ali enaki 50 ppm (0,005%).
Naslednje podrobnosti in njihov pomen so podrobno razloženi:
Dušik je plinast element v litem železu. Medtem ko količine dušika v sledovih prispevajo k njegovi moči in trdoti, lahko prekomerne količine povzročijo vrsto resnih napak v kastingu:
Poroznost dušika (Pinhole): Ko se staljeno železo strdi, topnost dušika močno pade. Prekomerni dušik obori in tvori drobne pore, kar močno vpliva na gostoto in mehanske lastnosti vlivanja.
Povečana krhljivost: dušik dvigne krhko temperaturo prehoda iz litega železa, kar zmanjša udarno žilavost vlivanja pri prostoru ali nižjih temperaturah, zaradi česar je bolj dovzeten za krhki zlom. Oblikovanje napak z drugimi elementi: dušik tvori visoko - taljenje - vključitve nitrida točk z elementi, kot so titanij (ti), cirkonij (zr) in aluminij (Al). Te trde vključitve lahko poslabšajo zmogljivost obdelave ulitkov (povečanje obrabe orodja) in mehanskih lastnosti.
Spodbujanje cenjenega grafita: V duktilnem železu je prekomerna vsebnost dušika eden glavnih vzrokov za nastajanje škodljivega "razporejenega grafita", ki znatno zmanjšuje raztezanje materiala in trdnost utrujenosti.
Grafitizirani naftni koks je visok - končni recarbizer. Vsebnost dušika lahko grobo razdelimo na naslednje ocene:
Navadna ocena: 100-300 ppm (0,01% - 0.03%)
Premium ocena: 50-100 ppm (0,005% - 0.01%)
Premium/nizka stopnja dušika: manjša ali enaka 50 ppm (manjša ali enaka 0,005%)
Kako je torej mogoče doseči nizko vsebnost dušika? Nizka vsebnost dušika v grafitiziranem naftnem koksu je predvsem posledica njegovega proizvodnega procesa:
Izbira surovin: uporabljen je visok - kakovostni naftni koks z nizko nečistočo (vključno z dušikom) vsebino.
Visoka - temperaturna graficizacija: to je najbolj kritičen korak. Med dolgotrajno toplotno obdelavo v električni ločni peči pri temperaturah do 2500 do 3000 stopinj je večina hlapnih nečistoč (vključno z žveplom, dušikom in vodikom) v surovinah "zgorela" pri visokih temperaturah. Dušik pobegne kot dušikov plin (N₂), kar znatno zmanjša vsebnost dušika v končnem izdelku.
Povzetek:
Vsebnost dušika je eden ključnih kazalcev za oceno kakovosti grafitiziranih naftnih koksa. Izbira grafitiziranega naftnega koksa z nizko vsebnostjo dušika (manj kot ali enaka 100ppm, po možnosti manjši ali enaki 50ppm) je ključni ukrep za preprečevanje poroznosti dušika v litoželeznem železu in zagotavljanje odlične mehanske in obdelovnosti ulitkov.
