碳C（熔點(diǎn)3727℃）

碳是(shì)鑄鐵的基本組元 ，在鑄鐵中的存(cún)在形式主要有兩種，一種是(shì)以游離碳-石墨的形式存(cún)在，另一種是(shì)以化合碳-滲碳體(tǐ)的形式存(cún)在，也正是(shì)碳在鑄鐵中的這種存(cún)在形式可把鑄鐵分成許多(duō)類型。

碳是(shì)強烈促進(jìn)石墨化的元素，增加碳量會增加石墨的數量 ，但會使(shǐ)石墨粗大(dà) ；反之，減少數量，會使(shǐ)石墨細小。

在灰鑄鐵中 ，碳的含量控(kòng)制在2.7 %～3.8%的範圍內，碳主要以片狀石墨形式存(cún)在，高碳灰鑄鐵的金相組織為鐵素體(tǐ)和(hé)粗大(dà)的片狀石墨，機械強度(dù)和(hé)硬度(dù)較低，但撓度(dù)較好 ；低碳灰鑄鐵的金相組織為珠光體(tǐ)和(hé)細小的片狀石墨，有較高的機械強度(dù)和(hé)硬度(dù)，但撓度(dù)較差。

由(yóu)於灰鑄鐵的成分位於共晶點(diǎn)附(fù)近 ，因此具(jù)有良好的鑄造性(xìng)能。

對於亞共晶範圍的灰鑄鐵，增加碳含量能提高流(liú)動性(xìng) ，反之 ，對於過共晶範圍的灰鑄鐵，只有降低碳含量才能提高流(liú)動性(xìng) 。

在球(qiú)墨鑄鐵中，碳的含量控(kòng)制在3.5 %～3.9%的範圍內 ，經球(qiú)化處理後 ，碳的含量通常會減少0.1%～0.3 % ，碳主要以球(qiú)狀石墨形式存(cún)在 ，石墨呈球(qiú)狀後 ，石墨數量對機械性(xìng)能的影響就(jiù)不十(shí)分重要 ，但為了改善(shàn)鑄造性(xìng)能 ，碳總是(shì)維持(chí)在較高限 ，並且利用石墨化的膨脹作用以補償收縮，增加鑄件的致密性(xìng)，保證鑄件有較高的機械性(xìng)能 。

球(qiú)墨鑄鐵在共晶成分以上 ，增加含碳量易(yì)產(chǎn)生石墨漂浮 ，降低機械性(xìng)能 ；在共晶成分以下，增加含碳量可提高鎂的吸收率，有利於球(qiú)化，但降低含碳量易(yì)產(chǎn)生游離滲碳體(tǐ) ，使(shǐ)機械性(xìng)能降低 、脆性(xìng)增加 ，同時增加縮孔和(hé)縮松(sōng)等(děng)鑄造缺陷。

1、對鑄造性(xìng)能和(hé)球(qiú)化效果的影響

碳能促進(jìn)鎂的吸收，改善(shàn)球(qiú)化效果、提高石墨球(qiú)的圓整(zhěng)度(dù)；可以提高鐵液的流(liú)動性(xìng)，減少鑄件的縮松(sōng)；能夠促進(jìn)石墨化 ，減少白口(kǒu)傾向 ，消除滲碳體(tǐ) 、增加鐵素體(tǐ)的含量。

含碳量增高 ，會使(shǐ)石墨球(qiú)數增加及(jí)尺寸增大(dà) 。含碳量不變 ，石墨球(qiú)數多(duō) ，球(qiú)徑尺寸小，圓整(zhěng)度(dù)增加。可以減少縮孔體(tǐ)積(jī)和(hé)縮松(sōng)的面積(jī)，使(shǐ)鑄件致密 。碳的含量在4.0～4.3%時, 縮松(sōng)傾向較小 。

含碳量過高，降低縮松(sōng)的作用不明顯，反而出現石墨漂浮 。含碳量高 ，保證球(qiú)化的殘餘鎂量要增多(duō) 。碳促進(jìn)鐵素體(tǐ)生成的能力低於硅。

2、對力學性(xìng)能的影響

含碳量對力學性(xìng)能的影響主要通過對基體(tǐ)的影響起作用 。增加含碳量可以減少游離滲碳體(tǐ)，接近3%時 ，滲碳體(tǐ)消失；超過時出現鐵素體(tǐ)。硬度(dù)下降，斷後伸長率上升 ，質量分數接近3%時，出現較高的抗拉(lā)強度(dù) 。

對於球(qiú)墨鑄鐵，碳一般為：3.5～3.8%。（對於高牌號(hào)球(qiú)鐵，碳取(qǔ)中 、下限，硅走上限）但在生產(chǎn)中需加入較多(duō)的硅，因此必須考慮碳當量的影響 。

3 、碳當量

碳當量對流(liú)動性(xìng)的影響很大(dà)，提高碳當量流(liú)動性(xìng)增加 。碳當量在4.6～4.8%時流(liú)動性(xìng)較好，有利於成形 、補縮，碳當量繼續增加，流(liú)動性(xìng)反而下降。

碳當量在4.2%時 ，縮孔體(tǐ)積(jī)較大(dà)，繼續增加縮孔體(tǐ)積(jī)反而減少。

碳當量在4.8%時 ，縮松(sōng)傾向較小 ，大(dà)於或小於該值, 縮松(sōng)傾向均(jūn)增加。因此 ，把碳當量控(kòng)制在4.2～4.8%之間，縮孔小 ，縮松(sōng)少 ，可以獲得健全(chéng)鑄件。