碳C（熔點(diǎn)3727℃）

碳是鑄鐵的基本組元，在鑄鐵中的存在形式主要有兩種，一種是以游離碳-石墨的形式存在，另一種是以化合碳-滲碳體的形式存在，也正是碳在鑄鐵中的這種存在形式可把鑄鐵分成許多類型。

碳是強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化的元素，增加碳量會增加石墨的數(shù)量，但會使石墨粗大；反之，減少數(shù)量，會使石墨細(xì)小。

在灰鑄鐵中，碳的含量控制在2.7 %～3.8%的范圍內(nèi)，碳主要以片狀石墨形式存在，高碳灰鑄鐵的金相組織為鐵素體和粗大的片狀石墨，機(jī)械強(qiáng)度和硬度較低，但撓度較好；低碳灰鑄鐵的金相組織為珠光體和細(xì)小的片狀石墨，有較高的機(jī)械強(qiáng)度和硬度，但撓度較差。

由于灰鑄鐵的成分位于共晶點(diǎn)附近，因此具有良好的鑄造性能。

對于亞共晶范圍的灰鑄鐵，增加碳含量能提高流動性，反之，對于過共晶范圍的灰鑄鐵，只有降低碳含量才能提高流動性。

在球墨鑄鐵中，碳的含量控制在3.5 %～3.9%的范圍內(nèi)，經(jīng)球化處理后，碳的含量通常會減少0.1%～0.3 %，碳主要以球狀石墨形式存在，石墨呈球狀后，石墨數(shù)量對機(jī)械性能的影響就不十分重要，但為了改善鑄造性能，碳總是維持在較高限，并且利用石墨化的膨脹作用以補(bǔ)償收縮，增加鑄件的致密性，保證鑄件有較高的機(jī)械性能。

球墨鑄鐵在共晶成分以上，增加含碳量易產(chǎn)生石墨漂浮，降低機(jī)械性能；在共晶成分以下，增加含碳量可提高鎂的吸收率，有利于球化，但降低含碳量易產(chǎn)生游離滲碳體，使機(jī)械性能降低、脆性增加，同時增加縮孔和縮松等鑄造缺陷。

1、對鑄造性能和球化效果的影響

碳能促進(jìn)鎂的吸收，改善球化效果、提高石墨球的圓整度；可以提高鐵液的流動性，減少鑄件的縮松；能夠促進(jìn)石墨化，減少白口傾向，消除滲碳體、增加鐵素體的含量。

含碳量增高，會使石墨球數(shù)增加及尺寸增大。含碳量不變，石墨球數(shù)多，球徑尺寸小，圓整度增加?？梢詼p少縮孔體積和縮松的面積，使鑄件致密。碳的含量在4.0～4.3%時, 縮松傾向較小。

含碳量過高，降低縮松的作用不明顯，反而出現(xiàn)石墨漂浮。含碳量高，保證球化的殘余鎂量要增多。碳促進(jìn)鐵素體生成的能力低于硅。

2、對力學(xué)性能的影響

含碳量對力學(xué)性能的影響主要通過對基體的影響起作用。增加含碳量可以減少游離滲碳體，接近3%時，滲碳體消失；超過時出現(xiàn)鐵素體。硬度下降，斷后伸長率上升，質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近3%時，出現(xiàn)較高的抗拉強(qiáng)度。

對于球墨鑄鐵，碳一般為：3.5～3.8%。（對于高牌號球鐵，碳取中、下限，硅走上限）但在生產(chǎn)中需加入較多的硅，因此必須考慮碳當(dāng)量的影響。

3、碳當(dāng)量

碳當(dāng)量對流動性的影響很大，提高碳當(dāng)量流動性增加。碳當(dāng)量在4.6～4.8%時流動性較好，有利于成形、補(bǔ)縮，碳當(dāng)量繼續(xù)增加，流動性反而下降。

碳當(dāng)量在4.2%時，縮孔體積較大，繼續(xù)增加縮孔體積反而減少。

碳當(dāng)量在4.8%時，縮松傾向較小，大于或小于該值, 縮松傾向均增加。因此，把碳當(dāng)量控制在4.2～4.8%之間，縮孔小，縮松少，可以獲得健全鑄件。