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铸铁凝固时，铁液按稳定系结晶，碳原子以石墨状态析出，铸铁断口呈灰色，得到灰铸铁；铁液按介稳定系结晶，碳原子与铁原子结合成碳化铁，断口呈白色，得到白口铸铁；介于两者之间，得到麻口铸铁。铸铁中碳原子聚合成石墨的过程，称石墨化。
碳和硅：都是强石墨化元素，适当提高碳、硅量对消除碳化物或渗碳体十分有效。灰铸铁降低碳当量可减少石墨数量、细化石墨、增加初析奥氏体枝晶数量，从而提高力学性能；但同时降低铸造性能、增大断面敏感性、增加铸件内应力、增加碳化物量，从而增加机械加工难度和刀具磨损。降低碳当量会增加白口倾向，常用强化孕育来防止。
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