كيف تؤثر الأشكال المختلفة لفحم الكوك البترولي المتبلور، من المسحوق إلى الكتلة، على "مصيره" في الفولاذ المنصهر؟

مسحوق فحم الكوك البترولي المُجرافيت:

معدل الذوبان: بفضل جزيئاته الدقيقة ومساحة سطحه النوعية الكبيرة، تزداد مساحة تلامسه مع الفولاذ المنصهر بشكل ملحوظ. فهو قادر على إذابة عناصر الكربون وإطلاقها بسرعة عند درجات حرارة عالية، مما يتيح زيادة سريعة في محتوى الكربون في الفولاذ المنصهر.
التجانس: تميل الجزيئات الدقيقة إلى الانتشار في الفولاذ المنصهر، مما يقلل من ظاهرة التراكم الموضعي. وينتج عن ذلك توزيع أكثر تجانسًا للكربون، وتجنب التباينات في خصائص الفولاذ الناتجة عن انفصال المكونات.
خطر الأكسدة: تعني المساحة السطحية النوعية الكبيرة أيضًا فرصًا أكبر للتلامس مع الأكسجين. إذا لم يتم التحكم في بيئة الصهر بشكل صحيح، فقد تحدث أكسدة مفرطة بسهولة، مما يؤدي إلى انخفاض فعالية الكربنة. من الضروري تقليل هذا الخطر عن طريق تحسين عملية الصهر، مثل التحكم في جو الفرن وشدة التحريك.

فحم الكوك البترولي المتبلور المتكتل:

معدل الذوبان: نظرًا لكبر حجم الجزيئات وصغر مساحة السطح النوعية، فإن معدل ذوبانها بطيء نسبيًا. فهي تحتاج إلى وقت أطول للتلامس الكامل مع الفولاذ المنصهر لتحرير عناصر الكربون بالكامل، مما يجعلها مناسبة للحالات التي لا تُعد فيها سرعة زيادة محتوى الكربون شرطًا أساسيًا.
التجانس: تواجه الجزيئات الكبيرة صعوبة في الانتشار في الفولاذ المنصهر، وهي عرضة لتكوين مناطق تركيز موضعية، مما يؤدي إلى توزيع غير متجانس للكربون. ويمكن تحسين ذلك عن طريق إطالة مدة الصهر أو تحسين عملية التقليب.
سهولة الاستخدام: يُسهّل الشكل غير المتجانس عملية الوزن والمناولة والتخزين. كما يُقلل من فقدان المواد المسحوقة أثناء النقل والتخزين، مما يُخفض تكاليف الإنتاج.
الاستقرار الحراري: تتميز الجسيمات الكبيرة باستقرار حراري جيد عند درجات الحرارة العالية، وهي أقل عرضة للتغيرات الهيكلية بسبب تقلبات درجة الحرارة، مما يساعد على الحفاظ على استقرار عملية الانصهار.