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张海勋：V法铸造工艺生产低合金钢时，增碳问题特别令人头疼。有人观察认
为，在远离浇注系统增碳问题明显高于浇注系统附近，这种说法不是没有道理的。
pamam
天瑞在03年刚开始进行V法铸造工艺实践时就遇到这个问题，而且也发现，远离浇注系统和铸件的上表面增碳最为严重，铸件的下底面和侧面也增碳，但是并不多。因为我公司是从事低合金钢铁路铸件的生产制造，增碳问题从一开始就困扰着我们，直到现在。一开始认为造成增碳的罪魁祸首应该是EVA薄膜，在满足覆膜和成型要求的前提下，将EVA薄膜的厚度由0.12mm(德国专家的建议)减至0.08mm，也曾经进行过0.06mm厚度的EVA薄膜试验（对于我公司在产产品结构而言，覆膜合格率和成型性能稍差，没有采用），增碳情况有所好转，但仍不理想。为减弱EVA薄膜引起铸件增碳，我曾经进行过覆膜后不在薄膜上喷涂涂料，起模后在型腔内壁喷涂涂料的工艺试验，效果仍不明显。况且，这种做法容易造成涂料夹渣而产生铸件夹杂涂料和气孔缺陷。考虑到涂料成分的影响，要求涂料厂家在满足涂料物理、工艺和使用性能的前提下，减少易于增碳辅材的添加，试验效果仍不明显。为此，我进行了在涂料中添加精铝粉和氧化铁红的办法进行试验，但仍没达到试验要求。
通过对各种方法的试验，对铸件内外壁、上下壁及立壁的增碳情况进行分析、比较，增碳量最大能达到0.19%。我们认为，铸件增碳的说法不准确，应该是“铸件渗碳”。由于V法铸造的正负压差的存在，使之与一般砂型铸造充型状况完全不同，铸件增碳量的大小随铸件皮层深度而变化，犹如渗碳热处理。所以，我认为“铸件渗碳”的表述应该更加贴切。
基于“渗碳”的认识，对材料（薄膜、涂料）和充型过程中型腔内气氛进行分析，详尽一起办法降低型腔内“碳势”，进而尽大可能地减弱铸件表面增碳，较好的状态下增加碳含量0.03%左右。
V法增碳问题不可完全避免，只能尽可能减少。同时，无论中国、欧美、独联体，还是日本，对于铸件本体化学成分检测的要求，均要求在铸件表面6mm
一下取样，从而避开了铸件表面层脱碳和增碳层的影响。所以，控制V法铸造低合金钢铸件增碳量，避免由此造成铸件热裂即可，就像铸件表面脱碳现象不可避免一样，没有必要去最求完美。
张建满：张工说的对，只要有薄膜和涂料的存在，增碳问题不可能完全避免，只能努力控制在较低或者说可容许的范围内。这就需要去认真对待铸件的质检要求，同时也应该注意对后续的机加工和热处理的影响。实际上，上述所说的有人观察认为，在远离浇注系统增碳问题明显高于浇注系统附近的例子，是我们这边2009年曾经以洛阳钢峰铸造厂的主打产品推土机的主刀板为实验对象进行分析得出的一个观点或者观察到的一个现象。当时做的实验产品并不多，并暂时归纳
汽车门板为如下：（1）低碳钢铸件表面增碳主要集中在上表面1-2mm区域，离浇口越远的区域增碳现象越严重；表面积越大，增碳缺陷越难处理；
（2）铸钢主刀板为大型平板件，表面积较大，可以通过工艺改进的方式减小增碳量，中部离浇口近的位置碳量较正常，两端增碳依旧较多；
（3）使用薄的薄膜，且在两端增碳位置喷洒少许或者不喷洒涂料，减少碳源，以减少铸件表面增碳。
由于当时的实验我并没有参与，尚不知做了几件样品，是否都进行了碳量分析，再加上铸造过程本身的随机性，所以我们现在还不能判定上述结论是否真确。再加上当时也并没有具体分析为什么会出现这样的结果，更没有根据分析做进一步的验证试验，因此上述结论仅供讨论。具体是不是这样，还需要在目前出现类似问题的几家企业进行调研。
显然，当时也是将增碳的矛头指向了薄膜和涂料。并且努力的方向也是尽可能降低薄膜厚度，同时少喷甚至不喷涂料来实现碳源的减少。那么现在综合张工的意见，目前可努力的有如下途径：
1尽可能降低薄膜厚度。
2少喷或不喷涂料，当然，这里面少喷应该理解为涂料层控制的薄一点
3减少涂料有机成分以减少碳源
4涂料中加入与碳反应的综合成分
一关于V法薄膜，目前我们国内生产的产品普遍在0.1mm以上，当然，用量则主要集中在0.12mm以上，对于超薄薄膜（低于0.08mm）的研究还有待突破，和目前日本0.06薄膜相比，确实在综合性能上还有明显的差距。先不说别的，如果薄膜在铸型内的状态是均匀碳化并均匀深入铸件的话，薄膜显然是越薄越好。当然根据V法浇注过程分析，薄膜在型腔内的状态，有直接碳化，有直接气化，甚至还有明火燃烧的，因铸件和工艺系统而异。可能这也是导致铸件表面增碳不均的原因所在。但是不管怎么说，薄膜越薄，单位面积有机物含量越低，碳源就越少，这个努力的方向应该是不容质疑的。更何况，薄膜的减薄直接关系着成本的降低等其他好处。
二关于涂料的减薄问题，我认为是一个急需关注的途径。而不喷涂料的建议可能就得商榷了。我们知道，涂料里面有树脂，松香等增加涂料悬浮性，涂刮性等工艺或理化性能的有机材料，而这些有机材料相比EVA薄膜而言，裂解，气化，蒸发速度低的多得多。很容易完全残留在铸件表面而使铸件表面渗碳。另一个角度，我们涂料层的厚度几乎是薄膜厚度的十倍有余，其有机物含量也就是我们所讨论的碳源含量可想而知。根据铸钢企业实地观察发现，涂层厚度基本上都在1mm以上，所以这个问题我们必须引起足够的重视。当然有人会说涂料里面有机物的含量只占涂料的30%左右，这就不能把涂料
层的厚度完全等同于有机层的厚度，需要按照这个比例将整个厚度进行折算。但是折算后，有机层的含量还是很高的。传统的树脂砂或者水玻璃砂生产铸钢件，涂料的使用其目的主要是填堵砂型表面砂粒之间的间隙，避免钢水渗透。尽管某些地方砂子和钢水直接接触，由于钢水表面的氧化物与砂子主要成分反应生成极脆的剥离层，很容易脱离铸件，
因此，除非是某些特殊要求下如进行激冷等，一般情况下涂层厚度都很薄。V法涂料的关键作用，也是防止钢水与砂子的直接接触。以降低粘砂和改善铸件表面光洁度。然而，涂料还扮演着在EVA薄膜烧蚀后一定的密封作用。当然，这几年陆续试验成功不用涂料照样生产出铸件的案例说明，纯粹说涂料起到密封作用是不合适的。这种作用确实有，但是更应该关注的是它对干砂的一个暂时性的屏蔽或者遮挡作用，防止砂粒掉入铸件。因为V法铸型表面的沙层如果是纯粹暴露出来的话，基本上没有强度可言，浮砂很容易掉入铸件。铸钢件普遍对铸件有力学性能要求，过多砂粒的进入是不允许的。因此，不喷涂料的说法我认为对于V 法铸钢是不可取的。但是，尽可能降低涂层厚度，从现在的1mm以上控制在0.5mm 以下，或许是比较现实的途径。
三关于减少涂料有机成分的说法，需要征求涂料厂或者相关研究机构的意见。我们提出这个要求，但是究竟能不能实现，还需要在保证涂料其他性能的前提下看实现的难易程度。当然，生产中也不难发现，V法涂料的使用在使用前都经过了一个重组的搅拌过程，那么是不是就应该考虑考虑适当降低对涂料悬浮性的要求，进而降低与改善涂料悬浮性相应的有机成分的含量。我们需要和涂料厂家联手，
usb视频设备根据现场情况，对V法涂料应该具备哪些要求，重新定位一下，不一定非要遵循传统砂型涂料的相关标准。
四最后一个值得反思的问题，就是张工所进行的实验，在涂料里面添加氧化铁成分，通过碳与氧化铁在高温下的还原反应牵制碳源向金属液的渗透作用。虽然张工指出这个效果并不明显，但这不失为一条继续探索的途径。
另外，增碳的结果，是靠对碳元素含量的检测来得出，这并不能指名碳元素究竟是以何种形式存在。可能是游离碳原子，也可能是某种气体分子的形式。而V 法铸造浇注过程中，型腔内有EVA薄膜和涂料有机成分的复杂热化学反映，如燃烧，裂解等。而相应的过程也恰恰产生了游离碳和含碳气体成分。所以增碳究竟是什么原因，或许需要我们对铸件浇注过程中型腔内的反映和变化做一些深入的系统的基础研究。当然，也需要我们在实际生产中进一步观察和总结。而不是主观臆断，更不能公然掩盖或者逃避增碳的问题。
上述讨论，希望能够引起更多V法铸钢件生产厂家的思考，也希望同行能在铸钢生产尤其是低碳钢铸件生产方面客观正视这个问题，对我们在铁路配件，石油机械，矿山机械等方面的关键铸钢件推广V法起积极的作用。宠物清洗机>艾叶提取物
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