二、产生的原因

近代对球墨铸铁的微区成分分析表明，成分偏析的确存在，尤其是慢冷的厚大断面球墨铸铁件，其偏析现象更为严重。用电子探针对球墨铸铁中石墨球周围及其共晶团边界元素分布所进行的分析结果如图7-9所示。

图7-9　球墨铸铁中各元素的微区偏析

由图7-9可以看出，在共晶团边界常富集的有Mn、Cr、Mo、V、稀土等形成碳化物元素及P、S、Sn、Sb、Bi、As等低熔点元素，这些元素富集在共晶团边界称作正偏析元素；而在共晶团内部、沿石墨球周围，则富集Si、Cu、Ni、Al等促进石墨化元素，这些元素称作负偏析元素。例如，某大型轧辊的平均成分是：w（C）=4．0%，w（Si）=2．52%，w（Mn）=0．71%，w（P）=0．41%，w（S）=0．015%，w（Cr）=0．086%；经测定，在呈正偏析的区域里，w（C）=5．09%，w（Si）=0．09%，w（Mn）=1．72%，w（Cr）=0．44%；在呈负偏析的区域里则w（C）=0．93%，w（Si）=2．55%，w（Mn）=0．65%，w（Cr）=0．08%。

球墨铸铁中的含硅量越多，则硅的偏析也就越严重。根据Fe-C-Si相图分析，在接近平衡的条件下，先结晶凝固的是高硅相，因而容易出现灰口组织；后结晶凝固的则是低硅相，因而容易出现白口组织。因此，在快速冷却的部位可以出现灰口组织，而缓慢冷却的部位，则反而会出现白口组织（或是麻口组织）。

在出现硅呈负偏析的同时，还会出现碳化物形成元素在共晶团边界的正偏析，特别是，由于球化剂中的稀土元素，它们易形成碳化物，因而在铸件缓慢冷却的部位出现稀土元素的富集，并形成碳化物，导致白口倾向加大，使反白口现象加剧。