2.1　常存元素

2.1.1　碳和硅

碳在球墨鑄鐵中以三種形式存在。首先是以聚合狀態(tài)存在，構(gòu)成球狀石墨晶體。球墨鑄鐵中石墨體積分?jǐn)?shù)約為10%～12%。另一些溶入固溶體（奧氏體、鐵素體），以固溶狀態(tài)存在。第三種是以化合狀態(tài)存在。碳與鐵或其他合金元素化合（如鉻、釩、鉬等），構(gòu)成滲碳體或合金碳化物。

碳在鑄鐵組織中的存在形式主要與鐵水中碳的活度有關(guān)。溫度相同的鐵水中，提高碳和硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可提高碳活度，使原子活動(dòng)能力增強(qiáng)，促進(jìn)碳原子在鐵水中順利移位、擴(kuò)散。因而在冷卻速率等工藝條件相同情況下，碳當(dāng)量高的鐵水易于析出石墨，使石墨體積分?jǐn)?shù)增加，石墨球數(shù)相應(yīng)增加。碳活度較低時(shí)，碳原子活動(dòng)能力趨弱，碳原子通過(guò)短距離移位在鐵水中與鐵原子形成C-Fe原子集團(tuán)。最終鐵與碳原子相化合產(chǎn)生滲碳體。

獲取球墨鑄鐵需在鐵水中加入球化元素。球化元素降低碳的活度，提高鐵水液-固相變的過(guò)冷傾向。過(guò)冷是促成球狀石墨晶體生長(zhǎng)的重要條件。但是過(guò)冷量過(guò)大也促使?jié)B碳體形成。組織中將會(huì)出現(xiàn)初生和共晶碳化物。因此需要通過(guò)提高碳當(dāng)量，進(jìn)行孕育處理，促使碳活度提高，增加石墨核心，促使鐵水按穩(wěn)定共晶系轉(zhuǎn)變，避免鑄件產(chǎn)生白口。球墨鑄鐵件碳當(dāng)量高于灰鑄鐵件，一般采用共晶或過(guò)共晶成分。這是球墨鑄鐵件化學(xué)成分的特點(diǎn)之一。由于球狀石墨切割基體金屬較輕，力學(xué)性能指標(biāo)受碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響相對(duì)較小。提高球墨鑄鐵碳當(dāng)量降低力學(xué)性能的作用遠(yuǎn)小于灰鑄鐵。

圖2-1顯示球墨鑄鐵中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響[1]。

球墨鑄鐵；灰鑄鐵

適當(dāng)提高碳當(dāng)量，還能提高鐵水流動(dòng)性，減少鑄件發(fā)生縮孔、縮松傾向和縮松分布面積，改善球墨鑄鐵鑄造性能。

硅促使共晶轉(zhuǎn)變溫度提高，有助于鐵水發(fā)生穩(wěn)定系共晶轉(zhuǎn)變。抑制滲碳體生成。在各種元素中，硅促進(jìn)石墨化能力，僅次于碳。存在于球狀石墨心部的硅氧化合物是形核基質(zhì)中的組分，有促進(jìn)石墨形核的作用。

ω（C）=3.75%，ω（Si）=2.8%～4.2%的球墨鑄鐵中，每增加1%Si，合金冷卻時(shí)共析轉(zhuǎn)變溫度（Ar1）提高47℃。Ar1提高將會(huì)增加鐵素體含量，相應(yīng)減少珠光體含量[2]。因此，制造珠光體球墨鑄鐵件時(shí)，在避免滲碳體組織生成條件下，可在上述含量范圍內(nèi)，選擇較低的含硅量，在較小較薄鑄件中，硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)選取中限或上限。薄壁鑄件在成分范圍內(nèi)選擇硅的上限含量。厚壁鑄件則需適當(dāng)降低含硅量。

硅還提高球墨鑄鐵淬透性，鑄件避免珠光體轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速度隨含硅量提高而降低?；w含碳量越高，降低程度越明顯。

值得注意的是，鐵素體球墨鑄鐵中，硅量過(guò)高（例如耐熱鐵素體球墨鑄鐵）會(huì)使韌-脆性轉(zhuǎn)變溫度上升。對(duì)鑄件低溫性能也存在不良影響。特別是球墨鑄鐵含磷量較高時(shí)，低溫脆性對(duì)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)非常敏感。

以固溶狀態(tài)存在的硅能在球墨鑄鐵中發(fā)揮固溶強(qiáng)化作用。<5%的硅含量可使球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和硬度都有所提高，但是斷后伸長(zhǎng)率和沖擊韌度值隨含硅量提高而連續(xù)下降（圖2-2）。當(dāng)ω（Si）>5%后，沖擊韌度急劇下降。

一般球墨鑄鐵中，硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可在以下范圍內(nèi)選擇：鐵素體球墨鑄鐵ω（Si）=2.4%～3.0%，珠光體球墨鑄鐵ω（Si）=2.1%～2.6%。有些耐熱耐腐蝕鑄件采用高硅鐵素體球墨鑄鐵，其含硅量超過(guò)上述范圍，這類鑄件需采用低碳成分，例如ω（C）=2.0%～2.5%，以保持合適的碳當(dāng)量。另外鑄件還需添加合金元素（例如鉬），并嚴(yán)格控制磷含量，以避免沖擊韌度過(guò)低的鑄件在應(yīng)用中發(fā)生脆裂。

鑄態(tài)使用的球墨鑄鐵件，碳和硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)可選ω（C）=3.6%～3.8%，ω（Si）=2.1%～2.5%。碳當(dāng)量為ω（CE）=4.3%～4.5%，再根據(jù)鑄件厚度、孕育處理工藝等條件在以上范圍內(nèi)確定硅含量。

改變球墨鑄鐵的碳、硅含量可以調(diào)整基體中鐵素體和珠光體體積分?jǐn)?shù)。圖2-3顯示各種模數(shù)（鑄件體積/鑄件散熱表面積）的球墨鑄鐵件中碳、硅含量與鐵素體體積分?jǐn)?shù)（%）的關(guān)系[2]。

圖中曲線是根據(jù)ω（Mn）<0.01%，碳、硅含量不同的一組鐵水試驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出來(lái)的。試棒直徑φ12～38mm，采用硅鐵鎂和鎳鎂合金復(fù)合球化劑球化處理，加入75硅鐵0.5%進(jìn)行孕育處理。由圖可見(jiàn)，散熱較快的低模數(shù)鑄件，即使碳、硅含量高，錳量很低，也難以獲得純鐵素體組織，這是因?yàn)槔渌俑?，從奧氏體中脫溶的碳不能充分?jǐn)U散所致。隨著模數(shù)增加，熱量散失減緩，避免碳化物的臨界碳、硅含量逐漸降低。硅量較高時(shí)，這種差異較為明顯。

圖2-4顯示各種模數(shù)鑄件為避免出現(xiàn)滲碳體時(shí)，碳和硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系。鑄件含硅量相同時(shí)，為了避免碳化物析出，小模數(shù)鑄件（冷速高）需要較高含碳量。由此圖可以看出，碳促進(jìn)石墨化的能力比硅強(qiáng)。如果碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小時(shí)，硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須增加。

考慮到所需的基體組織、鑄件壁厚、抑制滲碳體析出、保持良好沖擊韌性、避免石墨飄浮等因素，建議采用表2-1所列的碳、硅含量[1]。

下面簡(jiǎn)要討論低碳當(dāng)量球墨鑄鐵。

前面已經(jīng)介紹了碳和硅在一般球墨鑄鐵中的作用。選用共晶或過(guò)共晶成分的主要目的是促進(jìn)石墨化，使石墨生成量增多，石墨球數(shù)增加。但是球狀石墨的存在，相當(dāng)于金屬內(nèi)出現(xiàn)許多空腔。降低球墨鑄鐵拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。在相同外力作用下，應(yīng)變量較大，剛度較差。

汽車工業(yè)中許多零件采用了球墨鑄鐵。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、橋殼、凸輪軸、連桿等承受較大機(jī)械應(yīng)力的傳動(dòng)件，不但要求材料有較高的機(jī)械強(qiáng)度，也要求提高鑄件的剛度，以改善零件工作性能，提高使用壽命。

為滿足這些產(chǎn)品的要求，近些年開(kāi)發(fā)了ω（C）=1.2%～2.0%、ω（Si）=2%～3%的亞共晶球墨鑄鐵。本書(shū)中稱這種材料為低碳當(dāng)量球墨鑄鐵，簡(jiǎn)稱低碳球墨鑄鐵。

（1）低硅型低碳球墨鑄鐵　20世紀(jì)30年代國(guó)外汽車公司曾經(jīng)采用ω（C）=1.30%～1.70%、ω（Si）=0.9%～1.3%的材料鑄造了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、連桿、活塞等零件。此種材料化學(xué)成分介于鋼和鑄鐵之間，具有點(diǎn)狀或團(tuán)球狀石墨，石墨體積分?jǐn)?shù)大于可鍛鑄鐵。退火后金相組織類似可鍛鑄鐵。此種材料按成分應(yīng)該歸入鋼的范疇。但是因?yàn)楹枇扛撸瑵沧⑶坝纸?jīng)過(guò)孕育處理，鑄態(tài)組織中有少量石墨析出。因此，這種合金被稱為石墨鋼。石墨鋼具有不同基體，缺口敏感性較低，抗磨性和減震性優(yōu)于鍛鋼。

在石墨鋼研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了低硅型低碳球墨鑄鐵。這種低碳低硅球墨鑄鐵是采用鎂、鈰及稀土元素等傳統(tǒng)球化劑處理鐵水，澆注出的鑄件中含有細(xì)小均勻的球狀石墨。但因鐵水含碳量低，只需較少殘余球化元素就可使石墨球化。適宜的殘余鎂量為0.035%～0.045%。因此球化處理加鎂量可以比普通球墨鑄鐵減少5%～10%。

開(kāi)發(fā)的低硅型低碳球墨鑄鐵成分范圍是：ω（C）=1.4%～1.7%、ω（Si）=1.0%～1.3%、ω（Mn）=0.5%～0.7%[6]。為在這種合金中獲取珠光體基體，還加入少量銅或鎳。成分為ω（C）=1.7%、ω（Si）=1.2%的鑄態(tài)組織含有滲碳體，其鑄態(tài)力學(xué)性能如表2-2所示。使用前需要進(jìn)行高溫退火或正火消除白口。

注：P為珠光體；C為滲碳體；F為鐵素體。

表2-2列出低硅型低碳球墨鑄鐵的多種熱處理規(guī)范。其中亞臨界處理規(guī)范是：試樣加熱至425℃及540℃各保溫2h，650℃保溫4h，790℃保溫8h；然后以10℃/h冷速降溫至675℃后爐冷。經(jīng)過(guò)亞臨界處理后，試樣獲得較高塑性，剛度有所提高。部分鐵素體化熱處理的規(guī)范是：鑄件加熱至900℃，保溫6h，爐冷至740℃保溫4.5h后緩冷至675℃爐冷。處理后彈性模量提高，其他力學(xué)性能指標(biāo)和亞臨界處理后的指標(biāo)基本相同。

這種球墨鑄鐵組織是在溫度范圍較寬的凝固過(guò)程中形成。奧氏體枝晶干和二次枝晶發(fā)育充分，鐵水中析出的球狀石墨一部分是在枝晶間的熔液中形核和生長(zhǎng)。由于受到枝晶臂的限制，有些球狀石墨呈線狀連續(xù)排列。

由表2-2所列數(shù)據(jù)可見(jiàn)這種低碳當(dāng)量球墨鑄鐵經(jīng)過(guò)熱處理后，力學(xué)性能達(dá)到QT600-3A的水平。其彈性模量已超過(guò)一般球墨鑄鐵彈性模量水平。

低碳當(dāng)量球墨鑄鐵的石墨體積分?jǐn)?shù)小于普通球墨鑄鐵。共晶轉(zhuǎn)變時(shí)所產(chǎn)生的體積膨脹量相應(yīng)減少。不利于共晶膨脹補(bǔ)充鑄件凝固收縮量。鑄件容易產(chǎn)生縮松、縮孔缺陷。

另外，低碳當(dāng)量球墨鑄鐵凝固范圍寬，其鐵水流動(dòng)性低于常規(guī)球墨鑄鐵。在生產(chǎn)條件下澆注螺旋流動(dòng)性試樣與常規(guī)球墨鑄鐵（3.67%C、2.20%Si）試樣進(jìn)行比較。發(fā)現(xiàn)低碳球墨鑄鐵（1.72%C、1.45%Si）的流動(dòng)性試驗(yàn)螺線長(zhǎng)度只有普通球墨鑄鐵的70.5%。而且含硅量越低，兩者流動(dòng)性差別越大。

低碳低硅球墨鑄鐵的凝固溫度高于一般球墨鑄鐵。因此需要提高鑄件澆注溫度。澆注低碳低硅薄壁球墨鑄鐵件的鐵水溫度需提高到1400℃以上。

（2）高硅型低碳球墨鑄鐵　這種類型低碳球墨鑄鐵碳、硅含量范圍是：ω（C）=1.4%～1.7%、ω（Si）=1.3%～3.0%。鑄件含碳量與前一種近似，而含硅量范圍可達(dá)到3.0%。我們知道，碳和硅是調(diào)整低碳球墨鑄鐵組織的主要措施。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)是決定石墨量的主要因素，硅則促進(jìn)石墨化，抑制碳化物生成，并與基體類型和力學(xué)性能相關(guān)。當(dāng)含硅量提高到2%～3%，鑄態(tài)組織中的碳化物體積分?jǐn)?shù)減少到3%以下，達(dá)到一般球墨鑄鐵碳化物含量水平。有文獻(xiàn)報(bào)道，ω（C）=1.47%、ω（Si）=2.88%、ω（Mn）=0.62%原鐵水經(jīng)過(guò)鎂球化劑處理（殘余鎂量0.027%），并以相當(dāng)于0.2%Si的75硅鐵進(jìn)行后孕育處理，1560℃澆入φ20mm砂型。試棒鑄態(tài)組織為90%珠光體+7%鐵素體+3%碳化物。石墨呈球狀，尺寸細(xì)小，相當(dāng)于7～8級(jí)（GB9441—2009），數(shù)量多達(dá)325個(gè)/mm2。經(jīng)過(guò)900℃×5h奧氏體化后空冷（正火），基體全部為珠光體。退火規(guī)范為奧氏體化后以50℃/h爐冷到790℃，再以15℃/h降溫至750℃保溫4h，最后爐冷至室溫（石墨化退火）?；w為鐵素體。石墨部分溶解，石墨球數(shù)降低至250～275個(gè)/mm2。石墨球尺寸相當(dāng)于6～7級(jí)（GB/T9441—2009），試棒力學(xué)性能列于表2-3。

正火與退火試棒抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度分別達(dá)到球墨鑄鐵ISO標(biāo)準(zhǔn)[ISO1083：2004（E）]中ISO1083/JS/800-2/S與ISO1083/JS/500-5/S所列相應(yīng)指標(biāo)。經(jīng)過(guò)正火的低碳當(dāng)量球墨鑄鐵試棒的屈強(qiáng)比遠(yuǎn)高于ISO標(biāo)準(zhǔn)，退火試棒兩者基本相同。

2.1.2　錳

錳擴(kuò)大奧氏體相區(qū)，擴(kuò)展相區(qū)的程度隨錳含量上升而增加。球墨鑄鐵中錳的凝固分配系數(shù)約為0.7，凝固時(shí)錳偏聚于液相。

在固態(tài)相變過(guò)程中，錳原子的擴(kuò)散比碳原子困難，擴(kuò)散速度遠(yuǎn)低于碳原子，導(dǎo)致含錳較高的鑄件相變阻力增加，并阻礙鐵原子自擴(kuò)散，減緩?qiáng)W氏體分解速度，增加共析轉(zhuǎn)變過(guò)冷度，加長(zhǎng)轉(zhuǎn)變?cè)杏?，使避免珠光體轉(zhuǎn)變的臨界冷速降低。在較低的共析溫度下，共析轉(zhuǎn)變速率加快，奧氏體中的碳原子遷移變得困難，因而錳抑制鐵素體形成，從而提高基體中珠光體體積分?jǐn)?shù)。可以利用調(diào)節(jié)錳量來(lái)改變鑄件中鐵素體和珠光體含量的比例，改變鑄件性能。

錳使共析轉(zhuǎn)變溫度顯著下降。球墨鑄鐵中每增加1%Mn，共析轉(zhuǎn)變溫度下降約20℃。表明錳增加奧氏體共析轉(zhuǎn)變過(guò)冷度。在較低溫度下，轉(zhuǎn)變阻力增大，奧氏體穩(wěn)定性提高，并可使共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物細(xì)化。含錳量達(dá)到一定程度后，奧氏體能夠保留到室溫。

錳減少共析組織含碳量。當(dāng)基體含錳量不太高時(shí)，每1%Mn約可使共析組織含碳量減少0.05%～0.06%。加錳使共析點(diǎn)移向相圖左下方。奧氏體共析轉(zhuǎn)變中錳原子有助于較厚球墨鑄鐵件淬火硬化。

錳溶入鐵并與碳化合形成合金滲碳體（Fe、Mn）3C。在此化合物中，錳原子部分取代鐵原子，使化合物的結(jié)合鍵加強(qiáng)。存在于共晶組織或共析組織中的這種碳化物都是很穩(wěn)定的。

微區(qū)分析結(jié)果表明：球狀石墨周圍含錳量比奧氏體晶界處的含錳量低數(shù)倍，這是因?yàn)殄i原子的擴(kuò)散速度低于碳的擴(kuò)散速度，導(dǎo)致共晶轉(zhuǎn)變結(jié)束后的晶間殘留熔液中，錳濃度遠(yuǎn)高于鑄件平均濃度。共晶轉(zhuǎn)變完成后，晶界上將會(huì)析出晶間碳化物。隨著鑄件含錳量增加，碳化物體積分?jǐn)?shù)隨之增大，甚至能形成斷續(xù)網(wǎng)狀或連續(xù)網(wǎng)狀碳化物，降低鑄件塑韌性。因此制造塑韌性要求較高的鐵素體球墨鑄鐵時(shí)，鑄件含錳一般應(yīng)限制在0.2%以下。

球墨鑄鐵的幾種常存元素中，對(duì)珠光體體積分?jǐn)?shù)影響最顯著的是錳。長(zhǎng)期生產(chǎn)珠光體球墨鑄鐵的經(jīng)驗(yàn)表明，厚度25mm以下的鎂球墨鑄鐵件中ω（Mn）=0.30%～0.50%時(shí)，基體中珠光體含量一般在60%～80%。50～60mm厚鑄件珠光體含量約為50%～60%。更厚的QT550-5及QT600-3鑄件，加錳量可達(dá)到0.55%～0.70%。

利用提高含錳量來(lái)增加珠光體含量時(shí)應(yīng)控制錳、硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比例。圖2-5顯示經(jīng)過(guò)鎂硅鐵球化處理的ω（C）=3.5%～3.9%、φ25mm球墨鑄鐵件中錳、硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鐵素體體積分?jǐn)?shù)的影響。此圖顯示如果鑄件含硅量為2%，欲使鐵素體體積分?jǐn)?shù)減少到5%以下，消除牛眼狀鐵素體，則加錳量需超過(guò)1%以上。如此高的含錳量則難以避免滲碳體和晶間碳化物生成。在此種情況下，可以加入銅或銅+鉬，相應(yīng)減少錳含量。

鑄態(tài)使用的珠光體球墨鑄鐵件，含錳量也不宜過(guò)高，可選用：ω（Mn）=0.3%～0.5%。厚壁件可按上限選用。薄壁鑄件容易出現(xiàn)滲碳體，含錳量需要控制在0.30%或更低一些。

使用前經(jīng)過(guò)消除碳化物正火的鑄件，根據(jù)所需珠光體體積分?jǐn)?shù)，鑄件含錳量可提高到0.40%～0.80%。

錳溶入鐵素體產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用，可使鐵素體球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、硬度提高。圖2-6顯示錳對(duì)ω（C）=4.0%，ω（Si）=2.2%珠光體球墨鑄鐵和鐵素體球墨鑄鐵主要力學(xué)性能的影響。

鐵素體；珠光體+索氏體；ω（C）=4.0%;ω（Si）=2.2%;ω（Mg）=0.08%

2.1.3　磷

磷在奧氏體中的溶解度較低，并不直接影響奧氏體轉(zhuǎn)變和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，也不影響石墨的球化及球狀石墨尺寸、分布和數(shù)量。磷對(duì)球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響，主要表現(xiàn)在降低材料塑韌性。這是因?yàn)楣簿мD(zhuǎn)變結(jié)束后，晶間殘留熔液含磷量顯著提高。共晶團(tuán)界面上出現(xiàn)脆性相磷共晶。塑韌性降低的程度主要取決于共晶團(tuán)界面上磷共晶的體積分?jǐn)?shù)和分布狀況。

圖2-7顯示磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)低錳鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響。

一些球墨鑄鐵化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.07%。但是對(duì)于厚斷面鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵件來(lái)說(shuō)，ω（P）=0.04%時(shí)，已經(jīng)有磷共晶出現(xiàn)，材料的塑性和沖擊韌度明顯下降。當(dāng)磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）由0.06%開(kāi)始增加，抗拉強(qiáng)度和硬度都相應(yīng)提高。而斷面收縮率則從0.07%P時(shí)的15%下降到0.10%P時(shí)的5%。

因此磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)盡可能降低到0.05%以下。塑韌性要求較高鐵素體球鑄墨鑄鐵件中ω（P）≤0.04%。

由于磷共晶的存在，凝固時(shí)發(fā)生較大的晶間體積收縮。這種收縮難以通過(guò)鑄件的補(bǔ)縮系統(tǒng)加以補(bǔ)充。因此容易在鑄件中形成顯微疏松孔隙。對(duì)于耐壓鑄件，這些孔隙常成為難以修復(fù)的缺陷。

球墨鑄鐵中的磷主要來(lái)自爐料。目前還不能在熔煉過(guò)程中消減鐵中的磷含量。但是對(duì)于塑韌性要求較高的鐵素體球墨鑄鐵件，可以采用高溫退火的工藝措施，使磷共晶中的碳化物分解，盡管磷共晶中的碳化物比較穩(wěn)定，但是經(jīng)過(guò)高溫退火后，磷共晶的不良影響可以減輕。

2.1.4　硫

硫能溶于鐵水，但是不能溶于α-Fe和γ-鐵中，硫與鐵化合形成FeS，熔點(diǎn)稍高于共晶溫度（1193℃），F(xiàn)eS與Fe形成共晶（熔點(diǎn)985℃）。兩種共晶在鑄件凝固后存在于共晶團(tuán)邊界。破壞基體金屬的連續(xù)性，降低球墨鑄鐵力學(xué)性能。

一般球墨鑄鐵件經(jīng)過(guò)爐前處理后，硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將下降到0.02%左右。經(jīng)過(guò)正常球化處理的鑄件一般都能達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。低溫使用的球墨鑄鐵件，為了保持低溫塑韌性，要求硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)0.01%。

硫干擾石墨球化。硫與球化元素（Ce、Mg、La）有較強(qiáng)的親和力，球化處理時(shí)加入鐵水的球化元素產(chǎn)生鎂的硫化物（MgS）或稀土硫化物（CeS、Ce2S或LaS）。鐵水中硫大部分與鎂或鈰化合后，失去其干擾作用。另外，微量硫與鎂、稀土的化合物，是球狀石墨結(jié)晶核心的主要組成物，有助于球狀石墨形核，增加石墨球數(shù)。有資料報(bào)道，含硫和含氧量極低的原鐵水，即使添加了適量的球化劑，所形成組織中只發(fā)現(xiàn)了數(shù)量很少的點(diǎn)狀石墨。并且充滿了滲碳體組織。因此認(rèn)為鐵水中微量硫有促進(jìn)球狀石墨生成、提高石墨球數(shù)的作用。

鐵水中的硫化物是形成熔渣的主要組分。如果爐前處理后未能徹底扒除這些熔渣，將會(huì)使鑄件內(nèi)出現(xiàn)球化衰退現(xiàn)象。