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鑄件缺陷諸如夾雜、孔洞、裂紋(指氣孔、鎖孔、裂紋、冷隔等)常常影響著鑄件的力學(xué)性能、物理和化學(xué)性能、加工性能，決定了鑄件的質(zhì)量高低。球鐵件幾乎可能產(chǎn)生所有的鑄件缺陷，但由于其生產(chǎn)方式、結(jié)晶規(guī)律、鑄造性能和其他鑄造合金不同，導(dǎo)致球鐵常出現(xiàn)一些特有的缺陷。
那么與球化劑有關(guān)的球鐵件缺陷，或者說由于球化劑的因素引起球鐵件缺陷有哪些?
本文研究表明，幾乎所有的球鐵件缺陷都與球化劑有關(guān)。這主要有以下幾方面：
(1)石墨球異化：石墨球異化出現(xiàn)不規(guī)則石墨，如團(tuán)塊狀、蝌蚪狀、蠕蟲狀、角狀或其他非圓球狀。這是由于球狀石墨沿輻射方向生長時，局部晶體生長模式和生長速率偏離正常生長規(guī)律所致。鑄件中殘余球化元素量超出應(yīng)有范圍時，如殘余鎂太高，超過了保持石墨球化所需的低量時，也會影響石墨結(jié)晶條件，就容易產(chǎn)生蝌蚪壯石墨。而殘余稀土較多時，高碳當(dāng)量鐵水易產(chǎn)生碎塊石墨，碎塊石墨的集中區(qū)域一般稱做“灰斑”。而蠕蟲狀石墨的出現(xiàn)則是由于球化元素殘余量不足或者含有超限的鈦和鋁。
(2)石墨漂浮：過共晶成分的厚壁球鐵件中，在澆注位置頂部，常常出現(xiàn)一個石墨密集區(qū)域，即“始末漂浮”現(xiàn)象，這是由于石墨與鐵水密度不同，過共晶鐵水直接析出的石墨受到浮力作用向上所致。石墨漂浮程度與碳當(dāng)量、球化元素的種類及殘留量、鑄件凝固時間、澆注溫度等因素有關(guān)系。鎂能使球鐵的共晶含碳量提高，碳當(dāng)量相同的鐵水，提高其殘余鎂量就能減少石墨漂浮，殘留稀土量過高，有助于爆裂狀石墨的升成。
(3)反白口：一般鑄鐵件的白口組織容易出現(xiàn)在冷卻較快的表層、尖角、披縫等處，反白口缺陷則相反，碳化物相出現(xiàn)在鑄件中等斷面心部、熱節(jié)等部位。球化元素殘余量過多時，有促進(jìn)反白口缺陷產(chǎn)生的作用，稀土元素強(qiáng)于鎂，它們一般都能增加球鐵組織形成時的過冷度。
(4)皮下針孔：皮下針孔內(nèi)主要含有氫，也有少量一氧化碳和氮。殘余鎂量過高時，也同時加強(qiáng)了從濕型中吸收氫的傾向，因而產(chǎn)生皮下針孔的幾率增加。另外，球化鐵水停留時間長也能增加針孔的數(shù)量。
(5)縮孔縮松：縮孔常出現(xiàn)在鑄件凝固部位(熱節(jié)處、冒口頸與鑄件連接處、內(nèi)角或內(nèi)澆口與鑄件連接處)，是隱蔽于鑄件內(nèi)部或與外表連通的孔洞?？s松，宏觀的出現(xiàn)在熱節(jié)處，細(xì)微的收縮孔洞，大多是孔洞內(nèi)部互相連通。與球化元素有關(guān)的是，要控制殘余鎂和稀土不能過高，這對減少宏觀和微觀縮松都有明顯效果，縮松傾向幾乎與球化元素成正比。
(6)黑渣：它一般發(fā)生在鑄件的上部(澆注位置)，主要分為塊狀、繩索狀和細(xì)碎黑渣。黑渣的主要成分硅酸鎂，是由鐵水中MgO和SiO2反應(yīng)生成的，并受其相對含量的影響。因此，作為控制黑渣的措施之一就是減少鎂的殘余量(加鎂0.15%時，渣總量約占鐵水重量的0.1%)，而殘余稀土因與氧有很強(qiáng)的親和力，在減少黑渣方面有明顯的效果。
(7)球化衰退：這是由于球化鐵水停留時間較長，殘留鎂逐漸減少，熔渣沒有及時扒除，硫還會回到鐵水中，使凝固組織中的石墨減少甚至消失，衰變?yōu)椴灰?guī)則狀、蠕蟲狀或片狀石墨。這種球化衰退與球化劑中稀土含量較低、或者球化劑加入量偏低有一定的關(guān)系，但緊靠增加其加入量也很不可取，因為鎂殘余量高了，熔渣量和滲碳體都會增加，在厚大斷面中還會使石墨球蛻變?yōu)轵蝌綘钍?。生產(chǎn)實踐表明：原鐵水含硫量低對防止球化衰退才是有效的。
包括還有的球鐵件缺陷，幾乎都與球化劑的成分和加入量有關(guān)系，但我們不能指望球化劑解決很多問題，更不能解決所有問題，因為球化元素的作用以及球化劑的加入量都是利弊共存的，球化劑只是球墨鑄鐵穩(wěn)定生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的一個很重要的因素，只有和其他配套措施結(jié)合在一起，才能夠穩(wěn)定的進(jìn)行球化處理。
