主要原因有：
第yi，因为在钢的冶炼时需加入一定数量的某种或多种合金元素，成材后再经简单热处理便可获得不同的显微组织，从而改变了钢的原有性能；
第二，因为炼钢和浇注过程中产生的缺陷，消失模的优点，特别是集中缺陷（如气孔、夹杂等）在轧制时极其敏感，信阳消失模，并且在同一化学成分钢的不同炉次之间，甚至在同一钢坯的不同部位发生不同的改变，从而影响钢材的质量。
由于钢材韧性主要取决于显微结构和缺陷的分散（严防集中缺陷）度，而不是化学成分。所以，经热处理后韧性会发生很大变化。要深入探究钢材性能及其断裂原因，还需掌握物理冶金学和显微组织与钢材韧性的关系。
1.铁素体-珠光体钢断裂
铁素体-珠光体钢占钢总产量的绝大多数。它们通常是含碳量在0.05%～0.20%之间的铁-碳和为提高屈服强度及韧性而加入的其它少量合金元素的合金。
铁素体-珠光体的显微组织由BBC铁（铁素体）、0.01%C、可溶合金和Fe3C组成。在碳含量很低的碳钢中，渗碳体颗粒（碳化物）停留在铁素体晶粒边界和晶粒之中。但当碳含量高于0.02%时，绝大多数的Fe3C形成具有某些铁素体的片状结构，而称为珠光体，同时趋向于作为“晶粒”和球结（晶界析出物）分散在铁素体基体中。含碳量在0.10%～0.20%的低碳钢显微组织中，珠光体含量占10%～25%。
怎样防治球铁反白口缺陷？
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，消失模生产厂家，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)。
反白口金相照片
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，为什么选取消失模铸造，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。
4、炉料与造型材料。要分清钢种与炉衬的属性。锰钢属碱性，炉衬当然选用镁质材料。捣打炉衬要轮番周而复始换位操作。添加炉衬材料不可过厚，每次80厘米左右为宜，捣毕要低温长时间烘烤。操作时应将炉料置于炉口旁预热，然后用夹子慢慢地将炉料顺炉料置于炉口旁预热，然后用夹子慢慢地将炉料顺炉壁放入。
5、铸造工艺设计。高锰钢的特点是凝固收缩大，散热性差，据此，在工艺设计中铸造收缩率取2.5%-2.7%，铸件越长大、越应取上限。型砂与砂芯的退让性一定要好。浇注系统采取开放式。多个分散的内浇道从铸件的薄壁处引入，且成扁而宽的喇叭状，靠近铸件处的截面积大于与横浇道相联的截面积，使金属液快速平稳地注入铸型，防止整个铸型内的温差过大。6、热处理。热处理开裂，是低温阶段升温过快所致。故正确的操作是350℃以下，升温速度<80℃/h，750℃以下，<100℃/h，且有不同时期的保温。至>750℃时，铸件内呈塑性状态，可以快速升温了。至1050℃时根据铸件的厚度确定保温时间，然后再升到1100℃以上。给出炉降温留有余地然后尽快入水。高温时升温太慢，保温时间太短，出炉后到入水时间间隔过长(不应>0.5min)，都影响铸件质量。入水温度应<30℃，淬火后，水温<50℃，水量应不小于铸件重量的8倍。冷水从池下部进入，温水从池顶面流出。铸件在水池中要三个方向不停地一动。
7、切割与焊接。高锰钢重新加热时，在250-800 °C间存在碳化物析出的脆性温度区间，且铸态高锰钢又存在网状碳化物以及铸造应力，因此，焊接性能很差。高锰钢铸件，应在水韧处理后割冒口或缺陷焊补，焊后应快速冷却。因为锰钢热传导性能差，所以在切割浇冒口时应十分注意。将铸件置于水中，被切割部分露在水外，切割时留一定量的茬，热处理后磨掉。
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