球墨鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)雖經(jīng)歷了60多年的不斷發(fā)展、創(chuàng)新和完善，依據(jù)生產(chǎn)部件性能的要求，由比較單一的材料品種，發(fā)展到今天近幾十種不同牌號(hào)的球墨鑄鐵，如鐵素體球墨鑄鐵、珠光體球墨鑄鐵、奧氏體球墨鑄鐵、貝氏體球墨鑄鐵及奧氏體-貝氏體球墨鑄鐵等，球墨鑄鐵缺陷一直是鑄造工作者和鑄造廠家關(guān)心及研究的熱門課題。
球墨鑄鐵除具有一般鑄造缺陷外，生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)鑄造缺陷有：縮松、夾渣、石墨漂浮、皮下氣孔、球化衰退及球化不良等球墨鑄鐵特有的鑄造缺陷；根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝，球墨鑄鐵容易產(chǎn)生的鑄造缺陷往往又有所區(qū)別，但對(duì)鑄件性能影響最直接、影響最大的是石墨漂浮、球化衰退和球化不良，如果檢測(cè)結(jié)果中，出現(xiàn)上述三種鑄造缺陷，目前還沒(méi)有可以挽救的有效措施，只能報(bào)廢，并且可能是整爐次產(chǎn)品報(bào)廢。
隨著科技的不斷發(fā)展，熔煉設(shè)備的完善，球化劑、孕育劑性能的提高，以及稀有元素在球墨鑄鐵生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，提高了球墨鑄鐵生產(chǎn)的質(zhì)量，降低了球墨鑄鐵缺陷的產(chǎn)生率，但同時(shí)也提高了生產(chǎn)成本；如何采取有效措施，在不大幅度增加生產(chǎn)成本前提下，將球墨鑄鐵的缺陷降到最低，是每一個(gè)生產(chǎn)廠家所追求的。其中，又是容易出現(xiàn)，難以判定的一種鑄造缺陷。
一．球墨鑄鐵石墨漂浮缺陷分析
1．石墨漂浮定義
在鑄件斷口位置上，有一層黑色黑斑，顏色與正常的銀白色斷口組織有清晰可見的分界線（黑白分明有時(shí)石墨漂浮和夾渣混在一起），這層烏黑發(fā)亮的石墨組織像是上浮到鑄件表面上的，所以稱為石墨漂浮；石墨漂浮也是一種密度偏析現(xiàn)象，因此也有技術(shù)文獻(xiàn)稱為石墨偏析。
2．形成石墨漂浮缺陷原因分析
針對(duì)石墨漂浮的原因，傳統(tǒng)觀念認(rèn)為有以下幾個(gè)方面：
（1）由于鐵液的碳當(dāng)量過(guò)高，以致鐵液在高溫時(shí)就析出大量石墨，由于石墨密度小，鑄件在凝固時(shí)，石墨漂浮到鑄件表面（溫度高）或遺留在鑄件內(nèi)部（溫度低），隨著碳當(dāng)量的增高，鑄件壁厚的加大，石墨漂浮傾向會(huì)加劇。
（2）硅是促進(jìn)石墨化元素，鐵液中過(guò)高的含硅量，也會(huì)使鑄件在凝固過(guò)程中，過(guò)量的石墨析出，從而造成石墨漂浮。
（3）稀土含量過(guò)少，造成碳在鐵液中的溶解度降低，由于球墨鑄鐵含碳量較高，造成大量石墨析出，形成石墨漂浮。
（4）澆注溫度過(guò)高，鑄件凝固過(guò)程中，長(zhǎng)時(shí)間處于液態(tài)，有利于石墨的析出，將使石墨漂浮傾向增大。
（5）鐵液球化處理到澆注完畢，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成球化及孕育衰退，致使球狀石墨大量開裂，同時(shí)又由于液態(tài)時(shí)間長(zhǎng)，析出大量石墨，從而造成石墨漂浮。
（6）鑄件壁厚設(shè)計(jì)不合理，由于鑄件壁厚不均勻，局部壁厚過(guò)大，澆注完畢后，過(guò)大壁厚處鐵液凝固時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，同樣的鐵液在壁厚過(guò)大處容易出現(xiàn)石墨漂浮。
二．球墨鑄鐵石墨漂浮的預(yù)防措施
（1）嚴(yán)格控制鐵液的碳當(dāng)量 根據(jù)生產(chǎn)鑄件的不同，在保證鐵液流動(dòng)性和良好的充型能力前提下，選擇合適的碳當(dāng)量，并不是如資料上所述，球鐵應(yīng)在共晶或亞共晶范圍內(nèi)選擇碳當(dāng)量；鐵液中的碳和硅含量應(yīng)合適，一種元素含量過(guò)高，雖然碳當(dāng)量合適，同樣可以造成鑄件產(chǎn)生石墨漂浮缺陷。
（2）嚴(yán)格鐵液熔煉和處理工藝 同樣配比的料，如果沒(méi)有嚴(yán)格的熔煉、球化和孕育處理，同樣可使鑄件產(chǎn)生石墨漂浮缺陷。如澆包不烘烤到位，只有通過(guò)提高鐵水溫度來(lái)保證球化處理后的澆注溫度，球化劑（稀土鎂合金）和孕育劑（硅合金）的都是極易氧化的元素，鐵液溫度過(guò)高，在鐵液與球化劑、孕育劑反應(yīng)時(shí)，造成劇烈的沸騰效應(yīng)，加大球化劑、孕育劑與空氣的接觸面，加劇它們的氧化反應(yīng)，大大縮短反應(yīng)時(shí)間，無(wú)法保證鐵液對(duì)球化劑和孕育劑的吸收率，從而達(dá)不到良好的球化、孕育效果，從而使含碳量較高的鐵液加大石墨漂浮傾向。
（3）球化劑、孕育劑粒度的控制 粒度過(guò)小，造成氧化反應(yīng)快，達(dá)不到最佳的吸收率；粒度過(guò)大，造成溶解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，部分未充分反應(yīng)的合金將隨除渣劑被扒出，同樣無(wú)法保證球化和孕育質(zhì)量。
（4）合適的澆注溫度和最短的澆注時(shí)間 在保證得到健全鑄件的前提下，盡可能降低澆注溫度，從而保證鑄件凝固過(guò)程中液態(tài)停留時(shí)間最短，降低凝固過(guò)程中石墨析出傾向；盡可能縮短澆注時(shí)間，以保證在最佳的球化和孕育時(shí)間內(nèi)澆注完畢，避免球化和孕育衰退，石墨球開裂，降低石墨漂浮傾向。
（5）生產(chǎn)過(guò)程控制 應(yīng)控制模樣密度，保證負(fù)壓氣體流量，以及合適的真空負(fù)壓時(shí)間。模樣密度的加大，將會(huì)增加澆注過(guò)程中模樣的發(fā)氣量，造成鐵液凝固時(shí)表面含碳量的增加。真空負(fù)壓時(shí)間過(guò)短，將使凝固過(guò)程中液態(tài)停留過(guò)長(zhǎng)，加到石墨漂浮傾向，真空負(fù)壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將使凝固過(guò)程中過(guò)冷度加到，將使鐵素體球墨鑄鐵中的珠光體含量增加。
