球墨鑄鐵的制備工藝與灰鑄鐵差別很大，主要在于要加入鎂進(jìn)行球化處理。鎂對(duì)硫的親和力很強(qiáng)，向鐵液中加入鎂，首先是與硫反應(yīng)，生成MgS，這當(dāng)然要消耗鎂、從而影響石墨的球化。因此，通常都認(rèn)為：對(duì)生產(chǎn)球墨鑄鐵而言，硫是非常有害的元素。


再則，鎂與氧的親和力也比錳、硅強(qiáng)得多，在高溫下，還可以使鐵液中已經(jīng)含有的MnO、SiO2還原，生成MgO，如果鐵液中各種氧化物的含量很高，也會(huì)導(dǎo)致鎂的耗用量大，從而影響化石墨的球化。

鐵液中存在粒度較大的MgS，還可能與粒度較大的MgO、MgSiO3等非金屬夾雜物聚集成團(tuán)，導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生‘夾渣’缺陷。

因此，通常都認(rèn)為：對(duì)生產(chǎn)球墨鑄鐵而言，硫是非常有害的元素。采用沖天爐熔煉時(shí)，往往需要在球化處理之前對(duì)鐵液進(jìn)行脫硫處理。只在原鐵液中的含量降低到0.02%以下，才能保證石墨的球化良好，采用型內(nèi)球化工藝時(shí)，還應(yīng)使硫含量降低到0.01%。

但是，球墨鑄鐵共晶凝固過程中，石墨結(jié)晶析出所依附的異質(zhì)晶核，也是由硫化物和氧化物構(gòu)成的，為了確保石墨的球化正常，在球墨鑄鐵中，硫和氧又都是不可或缺的元素，關(guān)鍵在于控制是否得當(dāng)。

目前，以下兩種觀點(diǎn)已經(jīng)逐步成為鑄造行業(yè)同仁的共識(shí)。

1、為了球化處理的效果良好，應(yīng)該保證原鐵液中的硫含量低，但是，如果原鐵液中的硫含量過低，球化處理過程中產(chǎn)生的微細(xì)硫化物很少，會(huì)增大石墨成核的難度，因此，球化處理前，原鐵液中的也不宜過低，即所謂‘過猶不及’，最好保持在0.005～0.015%之間。
灰鑄鐵中尤其是牌號(hào)較高的灰鑄鐵件，并不是硫、磷越低越好，而是應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)牧俊?br>

硫?qū)诣T鐵的影響：

(1)含硫量對(duì)灰鑄鐵共晶團(tuán)的影響：

由于硫化物可以作為共晶石墨形核的基底，同時(shí)又能抑制共晶團(tuán)的長(zhǎng)大，但是，硫又是促進(jìn)鑄鐵形成白口的元素，所以，適當(dāng)?shù)牧蛄渴怯欣摹?br>
從減少白口的角度考慮，含硫量在0.041%時(shí)，白口寬度最小，無(wú)論孕育與否都一樣，但共晶團(tuán)數(shù)則處于中間狀態(tài)。

(2)硫?qū)诣T鐵機(jī)械性能的影響：

試驗(yàn)表明：無(wú)論孕育或非孕育鑄鐵，當(dāng)S(? )≤0.04%時(shí)，其布氏硬度隨硫量的增加而迅速提高；當(dāng)S＞0.04%后，硬度的增加趨緩，含硫量在0.006%時(shí)，基體中有40%珠光體，而在含硫0.04%時(shí)，珠光體含量為100%，無(wú)論對(duì)于孕育或非孕育灰鑄鐵，其抗拉強(qiáng)度在S0.04—0.06%之間達(dá)到最大值，而且相對(duì)硬度達(dá)最低值。

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)灰鐵的含硫量低于0.04%時(shí)，難以使含Sr的Si—Fe發(fā)揮孕育作用。

2、鎂是作用很強(qiáng)的脫硫劑、脫氧劑，球化處理后，為改善低硫、低氧鐵液中石墨生核的條件，宜在孕育劑中配加適量的活性硫和活性氧，再配以適量的鈰、鈣、鋁等元素，使之在共晶轉(zhuǎn)變前在鐵液中產(chǎn)生大量細(xì)微而分散的氧化物和硫化物，形成球狀石墨的異質(zhì)晶核。

適用于球墨鑄鐵的、含硫、氧等多種元素的孕育劑，十多年前歐洲早就有商品供應(yīng)，且有多種規(guī)格的產(chǎn)品，以適應(yīng)不同的生產(chǎn)條件。這類孕育劑，主要成分仍是硅，但配有FeS、FeO和鈰、鈣、鋁等元素。

這種孕育劑加入鐵液以后，鈰、鈣與孕育劑本身所含的硫和氧反應(yīng)，也與鐵液中殘留的硫和氧反應(yīng)，產(chǎn)生硫化物、氧化物和硫氧復(fù)合化合物。這些化合物同樣可作為球狀石墨的異質(zhì)晶核，對(duì)石墨的生核有重要的作用。鈰還可以與其他微量元素作用，形成穩(wěn)定的金屬間化合物，抑制其有害的影響。采用這類孕育劑，如果處理、控制得當(dāng)，就可以得到很好的效果。

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