这是一篇古老的论文，来源于1987年《铸造》杂志。经整理分享，仅供参考！
高Si/C值铸铁是普通灰铸铁中，调整其中硅与碳的含量，使其比值大于0.65, 以提高其抗拉强度的铸铁。在我国机床、内燃机、液压件和造船行业铸铁车间中, 这种铸铁被推广采用。本文就这种铸铁成分及凝固特点, 结合笔者点滴经验，综论如下：
一、硅在铸铁中的作用
硅是强烈促进石墨化的元素 , 这一作用有下述三个方面的含义：
①碳溶解度的变化。铸铁作为铁碳合金，碳在铁水中的溶解度受硅锰等元素的影响。硅能减少碳的溶解度，使碳在铁水中和奥氏体中溶解能力降低，提高了碳的活度，在铸铁凝固的过程中，硅使共晶温度推移至含碳量较低的位置，硅促使石墨共晶凝固而不是渗碳体共晶凝固，这就是硅促进石墨化的第一个方面。
②共晶平衡温度差△T扩大，在铁碳合金相图中，稳定的石墨共晶和介稳定的渗碳体共晶平衡温度之差较小，仅为6℃，但在高Si/C铸铁中，含硅量高，石墨共晶的平衡温度提高，渗碳体共晶的平衡温度显著下降，使△T增大，铸铁凝固过程中，铸件将不出现渗碳体，达到促进石墨化的目的。由于增大△T的值，使高硅碳比铸铁铸出的床身边角和飞次，不出现白口。
③共晶生长速度的改变。由试验数据可以得知，低硅碳比与高硅碳比的铸铁的临界冷却速度分别为113℃/min和160.6℃/min。所谓临界冷却速度及图中曲线转折点对应的冷却速度。从图中可以看出对高硅碳比铸铁而言，即使快速冷却，也能石墨化。硅提高了临界冷却速度，前述的高硅碳比铸铁件飞刺无白口，根据临界冷却速度变化也能说明。
二、高硅碳比铸铁的强度
高硅碳比铸铁在凝固-石墨化过程中，与同碳当量的低硅碳比铸铁一样，共晶石墨可以在很宽的范围内波动，这种波动影响铸铁的强度。采用图像分析仪确定试样中的石墨含量，不同硅碳比铸铁强度和石墨含量的关系如下表所示。共晶度Sc代表铸铁成分，表中两组数据间，共晶度相差0.1，其平均强度相差66.5MPa，每组内高硅碳比值的试样其强度均较高，其提高幅度以高共晶度的为大。为提高强度不能只考虑降低Sc。抗拉强度与共晶度之间关系密切。根据生产统计数据发现，抗拉强度与硅碳比值之间也有较好的相关性。
理论上，不同Sc或碳当量的铸铁，其中含碳量减去共析成分碳量即为石墨含量，Si/C值与石墨含量的关系也是成比例变化的，但在实际铸件中的非平衡过程远非如此。低共晶度铸铁当Si/C值较高时，强度随共晶石墨的数量急剧减少而增加。这说明初生奥氏体的数量增多。与此同时，无论初生奥氏体还是共晶奥氏体均发生了碳的过饱和现象。这是因为高硅碳比铸铁容易发生共晶过冷，而过冷之后碳的溶解度为固相线（奥氏体）和液相线的延长线。铸件冷却过程中，碳扩散到附近石墨上，具有枝晶间石墨的特征。
硅对铸铁凝固过程的影响是随着含硅量的增加，共晶过冷现象显著，共晶石墨量减少，有利于提高铸铁的强度。但在铸铁共析转变时，硅的影响是提高共析转变温度，珠光体在较高温度下生成，多呈粗片状。在放大500倍的金相组织中，珠光体片间距可达2mm左右，而粗细珠光体间的强度差有时竟可达100MPa，因此硅高不利于提高铸铁的强度。
硅使奥氏体含碳量减少因此奥氏体在共析转变时提早发生，铁素体较易形成。基体中含有30%和40%铁素体的铸铁强度可差35MPa。
硅可大量固溶于铁素体，使它强化。综合各种影响的利弊。高硅碳比值铸铁强度高可能是凝固特点产生的影响。
三、铁水的冶金特性
目前实际生产中采用高硅碳比值铸铁大多是在高牌号或强度要求高的场合。高硅碳比值铸铁适当孕育处理后，铸件断面敏感性小，不同截面硬度值差较小，有利于提高加工性能。残余应力较小，容易保持机床导轨面的精度。但还没有从生产实践中得到证实。还有待进一步研究。
已有的经验认为，降低铸件冷却速度，减少各部位的温差，是降低应力的关键，从铸件凝固温度场来看，温差小，必然各部分组织均匀。然而组织的变化是与铸铁熔化的冶金特性和结晶时的特点有关。
四、结论
配料时适当降碳增硅，多使用废钢，少使用生铁，加大回炉料比例，减少炉后硅铁加入量。
以抗拉强度为铸铁的考核标准，碳当量和共晶度是主要影响因素，硅碳比在一定程度上产生影响。但高硅对组织的均匀性和非A型石墨的产生等不利影响值得考虑。炉温高，铁水的冶金特性好，容易控制铸件各部位组织获得高强度和低应力的铸件。
