摘要
　　本文简要介绍了外国学者与专家关于“硫在铸铁生产中的作用”方面有重要参考价值和推广意义的研究成果与论述，讲述了在为用户服务过程中所遇到的一些案例。
　　Abstract
　　This paper briefly introduced the research results and discussions, with important reference value and Promoting significance, of some foreign scholars and experts about the role of sulfur in the production of cast iron , described certain cases encountered in field service for users
　　关键词
　　硫元素，低硫灰铁，孕育，球铁，蠕铁，后孕育，镁-硫比，硫-稀土比，A型石墨
　　Key words
　　S-element, low sulfur grey iron, inoculation，spheroidal graphite cast iron ,compacted graphite cast iron, late inoculation, Mg/S ratio, S/RE ratio, Graphite A type
　　前言
　　众所周知，硫元素在铸铁生产中具有不可忽视的双重作用，在一定条件下，它既是使铸件产生脆性，造成表面缺陷和熔渣缺陷，降低机械性能等等方面的有害者，又是提高灰铁铸件，尤其是低硫灰铁铸件，机械性能，增加灰铁共晶晶团数和薄壁球铁铸件球数等等的贡献者。
　　具有50多年实践经验的Roy Lobenhoter在评论硫的作用时说：生产球铁时，目标是将处理前的硫尽量保持得低些。但有些专家声称，在球铁中，硫可以非常非常的低，“在某些地方可低到0.001%以下”；但是，我从未看到过令我满意的文件记载。在灰铁中，如果硫太低，则可能产生问题。低硫可以导致孕育剂出现奇怪的表现。而有些“专家”说，硫应高于0.03%，而另外一些专家则说应高于0.05%，我却宁愿它达到0.07%的目标[1]。
　　Reginald D Forrest“在球化之前基铁的最佳含硫量是多少”[2]一文中指出：在基铁含硫量太低（低于0.008%）的地方，必须增硫，以便使其进入建议的范围（0.008-0.012%S）；在用感应炉或转炉进行熔炼的地方，通过有控制地加入硫化铁（黄铁矿）的办法就可以很容易地做到这一点。为增每0.001%的硫，每吨铁水应当加入30克（0.067磅）FeS；在用冲天炉进行熔炼接着进行脱硫（例如用多孔塞/碳化该）的地方， 必须不断地调节（碳化钙加入量或者根据温度和搅拌强度决定的搅拌时间）等措施。
　　韩国和日本学者SangHak Lee等人在研究硫和稀土对铸铁组织和性能的影响[3]时，得出的下列结论很有参考价值：①在使用高纯生铁的情况下，生成A+D型石墨的RE/S是0~1.25，生成A型石墨的RE/S是1.25~5.0，生成全白口的RE/S是5.0或以上；②在使用普通生铁的情况下，生成A+D+(B)型石墨的RE/S是0~2.5，生成A型石墨的RE/S为2.5~5，生成全白口的RE/S是5.0或以上；③这两种铁的RE/S都是在大约2.5时，可以获得弥散均匀的A型石墨而且白口的深度很小。
　　波兰学者D. Kopyciński, E. Guzik深入研究过低硫铸铁的有效孕育，他们发现：在用传统孕育剂进行孕育之前，将经过破碎的废钢加入到低硫铸铁中，能得到与对推荐的高硫铸铁进行孕育时一样的机械性能[4]。
　　罗马利亚学者M. Chisamera和I. Riposan等人[用热分析研究过基铁的凝固特性，以及FeSi75硅铁和复合合金片孕育剂对石墨成核作用的影响[5]，发现用0.03%享有专利权的CAT（含氧-硫化物的孕育剂）对低硫铸铁进行孕育的效果至少与用0.2-0.3%含钙铸造级FeSi75进行孕育的效果一样。
　　埃及学者Hashim Hassan Ahmed和Hashim Ahmed Ali在试验室条件下，研究过后加硫孕育对薄壁球铁铸件球数和球化率的影响[6]。试验证实：在镁处理之后的后孕育期间，进行后S-孕育可以得到高球数，减少碳化物的生成，以及获得极好的球化率。
　　罗马利亚T. Ripposan, M. Chisanmara, 和美国学者R. Kelly, 及R.J.Naro等人多年来一直着关注硫在铸铁生产方面的作用，他们在近期发表了一篇令人鼓舞的文章——“球铁和蠕铁受后加硫影响的镁-硫关系”[7]，用在铸造厂的实践证明：在后孕育过程中，受控制地加入硫，不仅能增加球铁的球数，减低出现碳化物的风险，而且可以生产出平均蠕化率达81%的蠕铁。
　　印度学者Subrata ChakrabattiH在“蠕铁的生产与应用”[8]一文中，不仅介绍了“再硫化法”的特点，而且认为：这个方法似乎最适合想为工程工业做零活生产CGI铸件的的铸造厂。
　　在我国的实际案例
　　我们的服技术团队在为现场服务的过程中，曾经遇到过需要增硫或加硫的案例，以及从事过在工业条件下用再硫化法生产蠕铁的实践，总起来看，有如下方面：
　　1） 某出口管件铸造厂，是用经石灰脱硫处理后的冲天炉铁水生产球铁管件，因“受在优质球铁生产中，原铁水硫含量越低越好”的误导，工厂曾出台了一项“原铁水的硫被脱除得越多，奖金越高”的“奖励”政策，致使原铁水的含硫都在0.002%左右。将原铁水的含硫定位在007-0.010%之后，各方面都发生了改观[8]；
　　2） 某微型发动机用球铁件生产厂，自从铁液由冲入法改为喂线法处理后，基铁的炉料变成了回炉料+工厂自产废钢+ 增碳剂+ 硅铁及其他铁合金。经多次循环之后发现，尽管基铁的含硫量仍保持在0.02%左右，可铸件球化率和机械性能下降到了报废的边缘。考虑到可能是游离硫不够引起的原因之后，往熔炉中加入1kg/吨铁水硫化亚铁（黄铁矿），问题就迎刃而解了[9]。
　　3） 某铸造厂[10]，每包铁水处理前后都取光谱样进行成分分析，处理前后的分析结果如下：
　　Mg处理前的光谱分析结果

　　Mg处理后的光谱分析结果

　　我们发现：现场的技术人员仅只关心碳，硅，锰 ，磷，硫及残余镁和其他合金元素的含量是否在规定的范围内， 很少对分析结果，尤其对硫在铁水中的状态进行考虑与分析。上述镁处理分析前后的结果最起码表明：不仅镁处理的脱硫效果太差了，而且暗示被处理铁水中的硫基本上都是成化合物， 成游离状态的很少，因此在铸件中必然不会有很多石墨球。金相检验结果证实料我们的球状石墨不会很多的预言，仅60个球/mm2。
　　4） 某厂是用粘土砂模和冲入法生产球铁铸件，用便携式金相显微镜检查铸件的质量[10]。经过一段时间以
　　后，铸件常常因为表层有蠕虫状石墨而被判废。用喂线法进行试验时，仍然有蠕虫状石墨存在。由于生产厂家和另外几家对试样残余镁的分析结果都是Mg0.050-055%，因此断定不是加镁量不够，也不是镁衰退造成的，铸件本身应该没有质量问题。解剖后铸件的金相检查也证实了这一点，因而判定：是型砂表面的硫和金属起反应的结果。刚开始生产厂家还不大相信的说“粘土沙哪来的硫？”。经查：原来是劣质煤粉惹的祸。
　　5）还有两个厂，一个是用树脂砂模生产球铁桥壳[11]，一个是用金属覆模砂生产农用车蠕铁曲轴[12]，铸件表层也都存在着蠕虫状石墨，原因也都是因为砂子中的硫与镁的反应结果。
　　6）用再硫化法生产蠕铁。喂线技术+再硫化法是最简单而又最易于实现的蠕铁生产方法。不仅是因为用喂线法往铁水中加入球化剂，孕育剂以及硫磺（或硫化铁）具有很高的稳定性，弥散性和均匀性，而且因为用这个方法生产蠕铁可以把铁液的原始硫含量放宽，以及先将铁液处理成成低镁球铁，而后再用硫“去镁”（消球）比较容易，以及不用几百万元的控制仪表和其他辅材。从而促使我们敢于“冒险”，直接在工业条件下，用再硫化法生产160吨重的蠕铁钢锭模[13]，尽管还有熔渣之类的缺陷问题有待克服。
　　结论
　　1） 应正确认识硫在铸铁生产中的双重作用，扬它的长，抑它的短，变弊为利。
　　2） 外国学者和专家在硫元素（包括S/RE比，Mn/S比，S/Mg 比）在灰铁或球铁生产中的有效作用方面的研究成果，对于中国的铸造工作者具有很强的直接应用与推广的价值。
　　3） 认真对待铁液的日常分析与鉴定结果，分析它们对铸件质量可能产生的影响，并随时采取必要的解决措施。
　　4） 大力推广用喂线+再硫化法生产蠕铁的工艺对于许多急需解决蠕铁生产工艺的铸造厂，具有非常现实的意义。