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。球墨鑄鐵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、球墨鑄件凝固時間、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)在球墨鑄件中等斷面心部、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，稀土元素強于鎂，它們一般都能增加球鐵組織形成時的過冷度。

4）皮下小孔

皮下小孔內(nèi)主要含有氫，也有少量CO和氮。殘余鎂量過高時，也同時加強了從濕型中吸收氫的傾向，因而產(chǎn)生皮下小孔的幾率增加。另外，球化鐵水停留時間長也能增加小孔的數(shù)量。

5）縮孔縮松

縮孔常出現(xiàn)在球墨鑄件后凝固部位(熱節(jié)處、冒口頸與球墨鑄件連接處、內(nèi)角或內(nèi)澆口與球墨鑄件連接處)，是隱蔽于球墨鑄件內(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)生在球墨鑄件的上部(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的。包括還有的球鐵鑄造件缺陷，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，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，球化劑只是球墨鑄件穩(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。

[二]、減速機殼鑄件表面產(chǎn)生異常組織的機理

采用芳香基磺酸做固化劑時，可以獲得與相應(yīng)的無機酸同樣的固化速度，但終強度高。而且在澆注時，屬有機物的磺酸固化劑易被鐵水的高溫所破壞，所以磺酸固化劑的酸的殘存率比無機酸的殘存率低，有利于樹脂砂再 生回用。所以，采用自硬吠喃樹脂砂生產(chǎn)減速機殼鑄件的固化劑通常是對磺酸。

使用對磺酸作固化劑的樹脂砂和稀土鎂球化工藝生產(chǎn)灰鐵鑄件時，一般會在其減速機殼鑄件表層出現(xiàn)非球狀石墨。這種異常組織產(chǎn)生的原因:由于固化劑對磺酸中含有磺酸基一SO3H，在鐵水澆注和凝固過程中，受熱分 解出SO2氣體到達(dá)減速機殼鑄件表面并離解成硫原子，通過擴散到減速機殼鑄件表層，與減速機殼鑄件表層中的的Mn，RE，Mg等發(fā)生反應(yīng)形成硫化物。因此，減速機殼鑄件表面球化元素和穩(wěn)定珠光體的元素的含量不足，致使減速機殼鑄件表層石墨發(fā)生畸變，并顯著降低試塊的沖擊韌性。

對于小型鑄造企業(yè)，灰鐵和球鐵一般在同一樹脂砂型車間生產(chǎn)。生產(chǎn)灰鐵過程中在鐵水中加入的用于增硫的硫鐵，在后續(xù)一系列生產(chǎn)操作過程中，把硫部分帶到樹脂砂中。

當(dāng)這種再 生砂用在球鐵生產(chǎn)上時，會有和上述固化劑中硫元素對減速機殼鑄件表面同樣的消耗球化元素和穩(wěn)定珠光體元素的作用。因此這也是樹脂砂生產(chǎn)球鐵出現(xiàn)表層石墨畸變、出現(xiàn)異常組織的另一原因。

在澆注過程中，在高溫鐵水的作用下，鑄型中一般出現(xiàn)氣相，如CH4，COa，CO，HaO，ian3等，這些氣體對于稀土鎂而言都是氧 化性的。與鐵液接觸的鑄型表層中的水容易分 解出氫氣和氧氣，氧氣又很容易與其它氣體發(fā)生反應(yīng)或直接與鐵液中的稀土或鎂反應(yīng)，使球化元素被消耗，球化元素含量不足導(dǎo)致片墨出現(xiàn)。