detaillierte Erläuterung der Qualitätsprüfung und der Akzeptanzstandards für Kohlenstoffprodukte: GB/T, ASTM, ISO-Indexvergleich

die wichtigsten physikalischen und chemischen Indikatoren von Kohlenstoffprodukten wie Graphitelektrode, isostatischem Pressgraphit und Recarburizer werden detailliert erläutert: Die Nachweisverfahren Schüttdichte, spezifischer Widerstand, Biegefestigkeit, Aschegehalt und Stickstoffgehalt werden mith GB/T-, ASTM- und ISO-Standards sowie der Abnahmeprozess und die Beurteilungsregeln sind dem Werk beigefügt.

I. Kernindikatoren für die Abnahme von Carbonprodukten

Die Qualität von Kohlenstoffprodukten wird durch eine Reihe von physikalischen und chemischen Indikatoren definiert, wobei die Schwerpunkte je nach Produktkategorie variieren:

KategorieWichtige KennzahlenSekundärindikator
Graphitelektrode (RP/HP/UHP)Rohdichte, spezifischer elektrischer Widerstand, Biegefestigkeit, Elastizitätsmodul, AschegehaltWärmeausdehnungskoeffizient CTE, Y-Präzision (Nippel), Oxidationsbeständigkeit
Isostatisch gepresster GraphitRohdichte, Isotropiegrad (D⊥/D∥ spezifischer Widerstand), Biege-/Druckfestigkeit, Shore-HärtePorosität, Korngröße, CTE, Reinheit (Metallverunreinigungen)
Aufkohlungsmittel (kalzinierter Petrolkoks/Graphitierung)Feststoffkohlenstoff, Schwefelgehalt, Stickstoffgehalt, flüchtige Bestandteile, FeuchtigkeitKorngrößenverteilung, wahre Dichte (Graphitisierungsgrad)
Graphittiegel /FormteileRohdichte, offene Porosität, Druckfestigkeit, TemperaturwechselbeständigkeitMaßtoleranzen, Unversehrtheit der Glasurschicht

II. Detaillierte Erläuterung der einzelnen Parameter und Prüfmethoden

1. Schüttdichte (Schüttdichte, g/cm³)

  • Bedeutung: Der Verdichtungsgrad bestimmt direkt die Festigkeit, die Oxidationsbeständigkeit und die Lebensdauer und ist der zentralste „harte Indikator“;
  • Typische Werte: Normale Elektrode 1,52–1,58, Hochleistung (HP) 1,62–1,68, UHP≥1,68, isostatisch gepresster Graphit 1,75–1,90;
  • Prüfung: GB/T 6155 / ASTM C559 (Trockenmaßmessung) oder GB/T 24528 (Imprägniermethode). Bei der Abnahme werden Stichproben von jedem einzelnen Stab entnommen, und die Spannweite innerhalb derselben Charge sollte ≤ 0,02 betragen.

2. spezifischer Widerstand (elektrischer spezifischer Widerstand, μΩ·m)

  • Bedeutung: Grundlage für die Einstufung (entsprechend der Stromdichte RP≤17, HP 18–25, UHP≥25 A/cm²), beeinflusst den Stromverbrauch und die zulässige Stromdichte;
  • Prüfung: GB/T 6717 / ASTM A1017, Gleichstrom-Vierpunkt- oder Spannungsabfallmethode, Messung an drei Punkten in axialer Richtung und Mittelwertbildung;
  • Hinweis: Der spezifische Widerstand des Nippels sollte niedriger sein als der des Gehäuses. Beim Anbringen eines konischen Nippels ist das Y-Präzisionsbearbeitungszeichen zu überprüfen.

3. Biegefestigkeit (Flexural Strength, MPa) und Druckfestigkeit (Compressive Strength)

  • Typische Werte: Biegefestigkeit des Elektrodenkörpers 8–14 MPa, isostatisch gepresstes Graphit 35–70 MPa; Druckfestigkeit etwa das 2–2,5-fache der Biegefestigkeit;
  • Prüfung: GB/T 30742 (Dreibunktbiegeverfahren)/ASTM C565 (Zugfestigkeit), ASTM C695 (Druckfestigkeit);
  • Bei starken Vibrationen während des Schmelzprozesses (z. B. häufiges Zusammenfallen des Materials im Elektrolichtbogenofen) wird empfohlen, die Untergrenze der Biegefestigkeit um 1 MPa über den Wert im Qualitätszertifikat hinaus anzuheben.

4. Aschegehalt (Asche, %)

  • Bedeutung: Der Reinheitsgrad ist der zentrale Indikator für Graphitprodukte und wirkt sich auf Halbleiter-/Nuklear-Anwendungen aus; Ein hoher Aschegehalt des Aufkohlungsmittels bedeutet einen niedrigen effektiven Kohlenstoffgehalt und eine große Schlackenmenge;
  • Typische Werte: UHP-Elektrode ≤0,3 %, isostatisches Pressgraphit ≤0,1 % (hochrein kann <50 ppm sein), Aufkohlungsmittel ≤1 %;
  • Prüfung: GB/T 3521 / ASTM C561 (Verbrennung und Wägung im Muffelofen bei 850 °C).

5. Schwefel und Stickstoff (S, N, ppm)

  • Rekarburator: Schwefel ≤ 0,05 % (bei normalem Grauguss kann dieser Wert auf 0,5 % erhöht werden), Stickstoff ≤ 300 ppm (hochwertiger Graphitisierungsrekarburator ≤ 200 ppm) – Ein hoher Stickstoffgehalt führt zu Gaslunkern im Gussteil und zu „Stickstofflunkern“ in dickwandigen Teilen;
  • Prüfung: Hochfrequenz-Infrarot-Kohlenstoff-Schwefel-Analysator (GB/T 35989), Sauerstoff-Stickstoff-Analysator (Inertschmelzverfahren).

6. Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE, 10⁻⁶/K)

  • Bedeutung: Wichtiger Parameter für die Temperaturschockbeständigkeit. Eine schlechte Übereinstimmung des CTE zwischen dem Nippel und dem Grundkörper kann zu einer Lockerung der Verbindung führen;
  • Prüfung: ASTM E228 (Stößel-Dehnungsmesser), Temperaturbereich Raumtemperatur–600 °C.

III. Vergleichstabelle der gängigen Normen GB/T und ASTM

ProjekteChinesische NormUS-NormInternationale Standards*:
SchüttdichteGB/T 6155ASTM C559ISO 12985-1
Spezifischer WiderstandGB/T 6717ASTM A1015—
biegefestigkeitGB/T 30742ASTM C565ISO 12986-1
DruckfestigkeitGB/T 1431ASTM C695ISO 18515
aschegehaltGB/T 3521ASTM C561ISO 12984
SchwefelgehaltGB/T 35989ASTM C816—
Graphitelektrode Allgemeine technische BedingungenYB/T 4088 / GB/T 30742-SerieASTM A1015-Serie—

Empfehlungen für grenzüberschreitende VerträgeGeben Sie die Nummer der Normversion und die Prüfstelle für die Schlichtung an.(z. B. SGS gemäß ASTM), um zu vermeiden, dass „unterschiedliche Standardwerte für denselben Indikator miteinander kollidieren“.

IV. Verfahren zur Eingangsprüfung und Beurteilungsregeln

  1. Überprüfung von Dokumenten: Qualitätsgarantie (Schmelzennummer, Charge, vollständige Spezifikationen), Packliste, Begasungsbescheinigung (Holzpalette), Ursprungszeugnis;
  2. Visuelle Inspektion: 100 % Sichtprüfung – Risse, Abplatzungen, Abblättern der Beschichtung, Beschädigung des Gewindes (Stichprobenprüfung von 10 % der Nippel mit Lehre/Passung);
  3. Überprüfung der Abmessungen: Durchmesser, Länge, Koaxialität der Nippelbohrung, Stichprobenprüfung von 20 % gemäß der Toleranztabelle GB/T 1426;
  4. Physikalisch-chemische Stichprobenkontrolle: Vollständige Prüfung von Dichte und spezifischem Widerstand für jeden einzelnen Stab (wenn Daten vom Werk bereitgestellt werden, werden 10 % erneut geprüft), Festigkeit/Aschegehalt werden gemäß GB/T 2828 entnommen und an Dritte gesendet;
  5. Beschluss: Wenn einer der Schlüsselindikatoren nicht konform ist → Verdoppelung der Stichprobenahme und erneute Prüfung → Wenn immer noch nicht konform, wird die gesamte Charge abgelehnt; bei zulässiger „bedingter Abnahme“ muss der Preis gesenkt und dies schriftlich festgehalten werden.

V. Häufige Qualitätsstreitigkeiten und Beweiserhebung

  • Ursache des Bruchs: Bei einem Bruch während des Einsatzes muss zwischen Materialfehlern und Betriebsbedingungen (Bruch durch herabfallendes Material, unsachgemäßes Einspannen) unterschieden werden – Fotos der Bruchstelle und der Bruchstücke aufbewahren, Bruchstellenanalyse durch Dritte;
  • Ungewöhnlicher Verbrauch: Vergleich des Elektrodenverbrauchs pro Tonne Stahl mit historischen Daten, Anspruch nach Ausschluss der Faktoren Stromkurve und Chargenänderung;
  • Batch-Austausch: Überprüfung der Chargennummer im Qualitätszertifikat Stimmt mit dem Stempel/der Bedruckung überein. Führen Sie bei Bedarf einen Vergleich des Aschegehalts und des Dichtefingerabdrucks durch.
Es ist wichtiger, die Abnahmekriterien im Vertrag zu vereinbaren, als später Streitigkeiten zu haben: Fügen Sie die Kennzahlen, die Versionen der Normen, das Probenahmeverfahren, die Prüfstelle, die Beurteilungs- und Entschädigungsmethoden als Anhang zu den Abnahmeklauseln bei.