在固態(tài)鑄鐵中,硅幾乎全部固溶于奧氏體和鐵素體,不進入碳化物。硅原子與鐵原子可以結合成具有強共價鍵的含硅鐵素體,不僅促進鐵素體形成,而且使鐵素體強化的作用很強。
為了解硅強化鐵素體的能力,上世紀五十年代,國外研究者在碳含量為0.1%、不含其他合金元素的鋼中,加入不同量的硅,以比較硅對力學性能的影響,結果見表1。表1中,還列出了組織為全部珠光體、不含其他合金元素的碳鋼的性能,以供對比。
就灰鑄鐵而言,由于片狀石墨切割基體的作用很大,鑄鐵的強度不高,一般對伸長率也不要求;而且,除需求量很少的低牌號灰鑄鐵外,一般都要求基體組織全部為珠光體。為了得到珠光體基體,鑄鐵中的硅含量不宜太高。因此,鑄造同仁也就很少注意到硅的固溶強化作用。雖然提高灰鑄鐵強度,主要是靠控制石墨的形態(tài)、數量,以及減小共晶團的尺寸,但增強基體組織的作用也不可小覷。