影响铸铁石墨化的因素

凡有利于碳原子扩散、聚集、结晶的因素都能石墨化，反之则阻碍石墨化。生产中影响石墨化的主要因素是铸铁的化学成分和高温状态的保持时间（常以冷却速度表示）。
　　1）化学成分
　　铸铁中五种元素对石墨化的影响如下。
　　（1）碳。碳是形成石墨最基本的元素。含碳量高形成石墨的晶核多，碳浓度大，有利于碳原子的扩散，因此铸铁中有足够的含碳量。但含碳量过高将导致石墨粗大，数量多，使铸铁力学性能降低。
　　（2）硅。硅和铁的结合力较强，硅溶于铁能降低铁碳原子间的结合力，有利于提高碳原子的扩散能力，故硅属石墨化元素。硅还具有作用，当含硅量很少时，即使有足够高的含碳量，也可能会出现白口组织。含硅量过高也使铸铁的力学性能降低。
　　（3）锰。锰是阻止石墨化的元素。锰的存在增强了铁碳原子间的结合力，降低碳原子的扩散速度，对阶段石墨化的影响尤为明显，有稳定珠光体的作用。锰还有另一个作用，锰和硫有的亲和力，两者结合形成MnS进入熔渣而被去除。硫是强烈阻止石墨化元素，形成明显削弱了硫的反石墨化作用。从这个意义上说，当含锰量适当时，有利于石墨化。
　　（4）硫。硫是强烈阻止石墨化的元素。过高的含硫量，即使有足够的碳、硅含量也会出现白口组织。因此生产中应严格控制硫的含量。
　　（5）磷。磷是微弱石墨化的元素，从石墨化的角度看，略高的含磷量有益。但其作用微弱，一般不作为石墨化的调整元素。因磷使铸铁产生脆性，故生产中仍需严格控制。
　　2）冷却速度
　　冷却速度缓慢即铸铁在高温状态保持时间长，有利于石墨化。铸造生产中影响冷却速度的因素有浇注温度、铸型温度、铸型导热率和铸件厚度。一般情况下，中、大铸件都是干砂型室温浇注，浇注温度也有固定规范到因此冷却速度的主要影响因素是铸件壁厚。
　　综上所述影响铸铁石墨化从而影响铸铁组织的主要因素是碳、硅含量总和与铸件壁厚。生产中可根据铸件壁厚和要求的组织，确定碳、硅含量，通过铸造工艺予以控制。也可根据铸铁组织（或力学性能）要求和一般的碳、硅含量，的铸件壁厚。