“反白口”是一种隐藏在球墨铸铁内部的缺陷，它的出现会导致铸件力学性能的降低及增加机械加工难度，严重时需要对铸件进行高温退火来消除缺陷，增加了生产成本。因此研究“反白口”特征、形成原因和预防措
施对球墨铸铁的生产有较大的指导意义。
1、反白口的形态及特征
铸铁件的白口组织一般出现在冷却较快的表皮，但是在特定条件下，铸铁件某截面的中心部位出现了白口，这种缺陷称之为“反白口”。我们都知道所谓“白口”就是铸铁的基体上存在着渗碳体(不包括珠光体中的渗碳体)。通过金相观察，反白口区域中的渗碳体主要以呈穿透分布的有方向性的过冷密集细针状出现(见图1、图2，取自不同铸件)。
反白口是球墨铸铁特有的缺陷之一，在中小件般多见于正对内浇道前方的热节处及薄壁交叉的热节处，在厚大铸件中多出现在最后冷却的中心部位。
2、反白口的危害
(1)对铸件力学性能的影响反白口的出现会导致铸件基体中出现局部脆而硬的白口部分，球墨铸铁韧性降低，伸长率下降。
(2)对加工性能的影响反白口区域硬而脆，造成机加工困难且易打刀，增加了刀具消耗。特别是局部小区域的硬点，往往造成加工精度下降甚至零件报废。
(3)增加高温退火对铸件带来的不良影响渗碳体虽然可以通过增加高温退火工序来消除，但是由于反白口缺陷往往是在加工过程中发现的，此时再进行高温退 火，就必须考虑铸件的防氧化和变形问题，措施不当时将难免会因铸件的表面氧化、工件变形而造成报废。因此，增加高温退火既不经济也不能保证铸件质量。总之，铸件出现反白口缺陷，会直接影响铸件质量
和企业经济效益，因此通过铸造工艺的改进来避免反白口产生是较为可取的办法。
3、产生反白口的原因
反白口的形成主要与球墨铸铁的化学成分、铁液的孕育效果及铸件冷却条件等因素有关。
(1)化学元素发生区域偏析。通过对存在反白口缺陷的试样进行微区分析可知，很多碳化物稳定元素，如铬、锰、钼、镁和稀土等常富集在铸件最后冷却的中心部位，这是导致液体金属容易发生过冷而产生反白口的
直接原因。
抽取存在反白口现象的试棒，在其横截面上进行微区分析，发现在反白口区域，锰含量超出试棒平均含量的2-3倍，铬含量为平均值的4-5倍，镁和稀土元素为平均值的1-2倍。而硅却出现与此相反的情况，在试棒的中心部位出现了贫化现象，硅含量降低，只有0.1%左右。
铬、锰、镁及稀土是促使碳化物形成的元素，尤其是锰、镁和稀土元素的影响最为显著。锰在球墨铸铁中的作用有两个方面：一是合金化，增加球墨铸铁的强度、硬度：二是中和硫的有害作用。由于球化剂中的镁和稀土元素与硫的亲和力大于锰，所以铁液中的硫首先与镁和稀土发生反应，以硫化物形式被除去，剩余的硫已经很少了，只需少量的锰就可以实现合金化作用，这时锰阻碍石墨化的作用就凸现出来，同时，锰又是容易偏聚的元素，随着铁液的凝固，锰便富集于未凝固的金属熔体中，因此在最后凝固的区域锰偏聚最严重。镁在球墨铸铁中主要起球化作用，又因为其沸点低，镁在铁液中融化、汽化，使得铁液沸腾，达到搅拌铁液的作用，可加速稀土元素与铁液中杂质元素的反应并使其反应生成物快速上浮，达到脱硫、去气净化铁液的作用。但是镁 和稀土元素都是阻碍石墨化的元素，也都易于产生偏析，因此在最后凝固部位镁和稀土元素的含量也比较高。硅是有力促进石墨化的元素，硅含量的贫化使得石墨化被严重抑制。因此，上述元素的偏析是有利于反白口缺陷产生的。
(2)在特定条件下，中心的冷却速度大于表层的冷却速度。同一铸件的不同部位冷却速度是不同的，并且同部位在不同阶段的冷却速度也是变化的。在铸件冷却过程的某个阶段，心部的冷却速度有时会大于周围区域的冷 却速度，当心部的冷却速度较大时，就有可能导致反白口。这虽然不是普遍规律，但通过生产实践已经证实了这现象的客观存在。生产实践证明，铸件不同区域冷却速度的变化与铸件的结构、壁厚及散热条件都有关系。
(3)球化衰退促进反白口的产生。经过孕育的铁液，随着停留时间的延长将出现球化衰退，铁液中的石墨核心将重新溶解，石墨球数量会减少，石墨化过程被抑制的趋势加大，与此同时，白口化趋势将得以促进见图3)。当这种现象发生在铸件的心部或铸件凝固的热节部位，球化衰退将更加严重，加之元素偏析造成的阻碍石墨化元素偏聚，便容易产生反白口。
四、反白口的预防措施
(1)合理选择球墨铸铁的化学成分。在保证球化的条件下，尽量减少铸件的碳化物稳定元素含量，特别是残留锰量，使用含稀土量低的球化剂，防止偏析的产生。生产中曾尝试通过提高碳硅含量的措施来防止反白
口。实践证明，单靠提高原铁液的碳硅含量并不能防止反白口的产生，反而由于硅含量的增大恶化了其他元素的扩散条件，加剧了其他元素的偏析趋势目前生产中常采用的经验值是：对铁素体基体的球墨铸铁，锰<0.4%，对珠光体基体的球墨铸铁，锰=0.3~0.5%，在保证球化的前提下，Mg、RE越低越好，特别是RE。球化剂要满足Mg/RE>1的要求
(2)铁液球化后采用高效孕育剂或孕育方法，尽量缩短浇注时间，使铁液始终处于良好的孕育状态。
(3)提高中小件的浇注温度有助于防止反白口的产生。
五、结论
通过金相分析可以看到，改进工艺后的球墨铸铁，不仅消除了反白口缺陷，而且石墨细小，分布均匀，使球墨铸铁的力学性能得到了提高，达到了降低生产成本的目的。