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、球鐵鑄件凝固時間、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)在球鐵鑄件中等斷面心部、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(qiáng)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)在球鐵鑄件后凝固部位(熱節(jié)處、冒口頸與球鐵鑄件連接處、內(nèi)角或內(nèi)澆口與球鐵鑄件連接處)，是隱蔽于球鐵鑄件內(nèi)部或與外表連通的孔洞。縮松，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)生在球鐵鑄件的上部(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Ｉa(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，球化劑只是球鐵鑄件穩(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。

其二、泵體鑄件內(nèi)(外)部質(zhì)量的影響

泵體鑄件的內(nèi)(外)部質(zhì)量對于泵體鑄件的壽命影響非常大。輕量化泵體鑄件一般都是選用高強(qiáng)度的材料，材料的強(qiáng)度越高，韌性相對越低，對于缺口的敏感性越強(qiáng)，使得泵體鑄件表面的光潔度、砂眼、內(nèi)部縮孔、縮松都對泵體鑄件的使用壽命有著直接的影響。

所以，輕量化灰鐵鑄件需要同步提升泵體鑄件的內(nèi)(外)部質(zhì)量要求。

1、泵體鑄件表面質(zhì)量的影響

泵體鑄件表面存在缺陷對于泵體鑄件的性能有直接影響，不同大小、形狀的缺陷，對于泵體鑄件的性能影響不一樣。泵體鑄件表面缺陷，類似于泵體鑄件表面存在缺口，可以根據(jù)缺口試樣的檢測數(shù)據(jù)來說明缺陷存在的危害性。

V型缺口的沖擊值比U形缺口的沖擊值小20%~30%，而U形缺口的沖擊檢測值比沒有缺口小30%~40%，說明缺陷對于泵體鑄件的性能影響很大，而且缺陷越尖銳，對泵體鑄件性能影響越大，對于不同直徑的試棒缺陷影響大致相同。

生產(chǎn)中如果拉伸試棒上存在缺陷，檢測結(jié)果基本都是抗拉強(qiáng)度和伸長率都達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。但如果缺陷比較平整平滑，對泵體鑄件的影響較小。

當(dāng)泵體鑄件表面存在片狀石墨及浮渣缺陷時，疲勞可降低20%或是多。當(dāng)表面浮渣和小孔缺陷共存時，疲勞可降低30%~40%，防止這類缺陷的產(chǎn)生，對受交變應(yīng)力的泵體鑄件至關(guān)重要。鑄造表面缺陷對珠光體泵體鑄件的疲勞性能影響，泵體鑄件表面質(zhì)量越差，泵體鑄件的疲勞越小。泵體鑄件表面越光潔，疲勞越大，使用壽命越長。

在開發(fā)QT550-10材料橋殼過程中，有些臺架試驗件很快出現(xiàn)失效斷裂，而有的試驗件則通過了100萬次的壽命要求。

2、內(nèi)部質(zhì)量的影響

泵體鑄件內(nèi)部的縮孔、縮松缺陷影響也非常大，一方面相當(dāng)于減小了泵體鑄件壁厚，另一方面缺陷的不光滑表面會形成應(yīng)力集中。而泵體鑄件失效一般是從泵體鑄件表面產(chǎn)生裂紋源，所以相對于表面質(zhì)量而言，泵體鑄件內(nèi)部缺陷的影響要小一些。但是由于無法直接觀察，只能依靠X射線探傷等設(shè)備才能發(fā)現(xiàn)，所以其隱蔽的危險性較大。在進(jìn)行托臂梁試驗時，由于大受力部位中心存在縮孔，導(dǎo)致泵體鑄件臺架試驗時發(fā)生斷裂，縮孔的尺寸為壁厚的1/4左右，終臺架試驗結(jié)果為無縮松泵體鑄件壽命的80%。一般建議泵體鑄件熱節(jié)部位存在的縮孔等缺陷不要超過截面的1/4~1/3。對于受力大的部位，應(yīng)該通過工藝方法消 除縮孔、縮松等內(nèi)部缺陷，從而保證泵體鑄件的疲勞壽命。所以，在做應(yīng)力評估時，需要考慮內(nèi)部質(zhì)量的影響系數(shù)。