為提高機床鑄件的性能，常采取下列幾種措施：選擇合理的化學(xué)成分;改變爐料組成，過熱處理鐵液;孕育處理;微量或低合金化。采取何種措施取決于所要求的性能及生產(chǎn)條件，往往同時采取兩種以上措施。

　　1、化學(xué)成分的合理選配

　　灰鑄鐵的含碳量大多在2.6%~3.6%,含硅量在1.2%~3.0%,碳硅都是強烈地促進石墨化的元素,可用碳當(dāng)量CE來說明它們對灰鑄鐵金相組織和力學(xué)性能的影響.提高碳當(dāng)量促使石墨化變粗,數(shù)量增多,強度和硬度下降.降低碳當(dāng)量可減少石墨數(shù)量,細化石墨,增加初析奧氏體枝晶,從而是提高灰鑄鐵力學(xué)性能時常采取的措施.但降低碳當(dāng)量會導(dǎo)致鑄造性能降低,鑄件斷面敏感性增大,鑄件內(nèi)應(yīng)力增加,硬度上升加工困難等問題,因此必須輔以其它的措施.推薦關(guān)注密鑄件

　　在碳當(dāng)量保持不變的條件下,適當(dāng)提高Si/C比(一般由0.5左右提高至0.7左右),在凝固特性,組織結(jié)構(gòu)與材質(zhì)性能方面有以下變化:

　　a 組織中初析奧氏體數(shù)量增多,有加固基體的作用;

　　b 由于總碳量的降低,石墨量相應(yīng)減少,減輕了石墨片對基體的切割作用; c 固溶于鐵素體中的硅量增多,強化了鐵素體(包括珠光體中的鐵素體); d 提高了共析轉(zhuǎn)變溫度,珠光體在較高溫度下生成,易粗化,會降低強度; e 降低了奧氏體的含碳量,使奧氏體在共析轉(zhuǎn)變時易生成鐵素體;

　　f 硅高碳低情況下,易使鑄件表層產(chǎn)生過冷石墨并伴隨有大量鐵素體,有利于切削加工,但不加工面的性能有所削弱;

　　g 提高了液相線凝固溫度,降低了共晶溫度,擴大了凝固范圍,降低了鐵液流動性,增大了縮松滲漏傾向.

　　綜合以上各種固素的利弊，在碳當(dāng)量較低時，適當(dāng)提高Si/C，強度性能會有所提高，切削性能有較大改善，但要注意縮松滲漏傾向的增加和珠光體數(shù)量的減少。在較高碳當(dāng)量時(具體取決于生產(chǎn)條件)提高Si/C反而使抗拉強度下降。此時提高硅碳比仍能有減少白口傾向的優(yōu)點，適用于性能要求不高的薄壁鑄件的鑄造。

　　(2)錳和硫

　　錳和硫本身都是穩(wěn)定碳化物、阻礙石墨化的元素。但兩者共同存在時，會結(jié)合成MnS及(Fe、Mn)S化合物，以顆粒狀分布于基體中。這些化合物的熔點在1600℃以上，不僅無阻礙石墨化的作用，而且還可作為石墨化的非自發(fā)性晶核。為中和硫所必需的錳大約為：

　　Mn=1.73S S≤0.2% Mn=3.3S S≥0.2%

　　普通灰鑄鐵中，硫量一般在0.02%~0.15%，錳量在0.4%~1.2%。故中和以后過高的錳或硫才能單獨起作用。

　　實踐表明，只要防止鐵液氧化、正確使用孕育防白口的能力，錳量增加不僅能增加并細化珠光體，且適當(dāng)放寬對含硫量的控制并無害處。歐洲許多廠家經(jīng)常用S0.12%~0.15%的鐵液來鑄造汽車、拖拉機上HT250以上處牌號的零件。

　　錳在1.5%以上，甚至超過硅量時，灰鑄鐵已屬合金化鑄鐵，此時具有強度高、硬度高、密度高、致密性高、耐磨的優(yōu)點，已在機床鑄件上得到了應(yīng)用，但此時Si量也需作相應(yīng)的提高。

　　為確保常用孕育劑的孕育效果，灰鑄鐵鐵液中的含硫量一般不低于0.05%~0.06%。 (3)磷

　　磷使鑄鐵的共晶點左移，且作用程度和硅相似，故計算碳當(dāng)量時，應(yīng)計入磷的含量。 磷在鑄鐵中以低熔點二元或三元磷共晶存在于晶界，其硬度分別在750~800HV和

　　900~950HV之間，故磷可以提高灰鑄鐵耐磨性，應(yīng)用于機床、缸套和閘瓦。但必須避免三元磷共晶的出現(xiàn);同時，隨著磷量的提高，力學(xué)性能尤其是韌性和致密性降低。磷量高往往是鑄件冷裂的原因。推薦關(guān)注消失模鑄件

　　灰鑄鐵件的含磷量一般小于0.20%,有耐磨和高流動性要求的，可至0.3%~1.5%，有致密性要求的，含磷量需低于0.06%。