3.3.3 Framställning av kompaktgrafitjärn

Kompaktgrafitjärn framställs genom att man till en järnsmälta med låg svavelhalt strax innan avgjutningen tillsätter en mycket noggrant avvägd mängd magnesium i form av en ferrokiselmagnesiumlegering. Detta tillvägagångssätt är i princip det samma som vid segjärnstillverkning.

För att man skall få segjärn krävs normalt en magnesiumhalt av lägst cirka 0,03 procent i slutprodukten. När det gäller magnesiumhalten i kompaktgrafitjärn finns en betydligt lägre undre gräns (cirka 0,009 procent) och övre gräns. Den övre gränsen är något mer flytande men brukar anges till cirka 0,012 procent för att önskad grafitutformning skall erhållas. Processfönstret för att kompaktgrafitjärn skall erhållas är således mycket snävt, vilket ställer höga krav på processtyrningen. Eftersom det inte enbart är magnesiumhalten som påverkar grafitstrukturen utan även andra parametrar som till exempel kärnbildningen används idag avancerad datoriserad termisk analys för att styra processen, se avsnitt 3.1.2 för mer detaljerad information.

Magnesiumhaltens inverkan på grafitformen från fjäll till kompakt (CG) och slutligen sfärisk (nodul).

Förr tillsattes en liten mängd titan, 0,05 - 0,10 procent, för att intervallet för tillverkning av kompaktgrafitjärn skulle vidgas. Samtidigt som tillsatsen av titan förhindrar bildandet av grafitnoduler erhålls mycket hårda partiklar av titanföreningar som försämrar materialets skärbarhet. I vissa fall används ändå titan och då för att förbättra nötningsbeständigheten.

Framställning av kompaktgrafitjärn är en process som kräver stor noggrannhet för att önskad grafitstruktur skall erhållas. Svårigheter att styra grafitstrukturen har varit en orsak till att kompaktgrafitjärnet inte fick den användning som man förutspådde när materialet introducerades. Det är först i början av 2000-talet som tekniken utvecklades för att styra storskalig produktion av kompaktgrafitjärn. Tekniken baseras på avancerad termisk analys.

2938