由于鐵的晶體結(jié)構(gòu)與石墨的晶體結(jié)構(gòu)差異很大，而鐵與滲碳體的晶體結(jié)構(gòu)要接近一些，所以普通鑄鐵在一般鑄造條件下只能得到白口鑄鐵，而不易獲得灰鑄鐵。因此，必須通過添加合金元素和改善鑄造工藝等手段來促進(jìn)鑄鐵石墨化，形成灰鑄鐵。

1．化學(xué)成分的影響

碳、硅、錳、硫、磷對(duì)石墨化有不同影響。其中碳、硅、磷是促進(jìn)石墨化的元素，錳和硫是阻礙石墨化的元素。在生產(chǎn)實(shí)際中，調(diào)整碳和硅的含量是控制鑄鐵組織和性能的基本措施之一。在一般鑄造條件下，鑄鐵中較高的碳含量是石墨化的必要條件，保證一定量的硅是石墨化的充分條件，碳與硅含量越高越易石墨化。若碳、硅含量過低，易出現(xiàn)白口，力學(xué)性能與鑄造性能都較差；但如果碳、硅含量過高，將導(dǎo)致石墨數(shù)量多且粗大，基體內(nèi)鐵素體量多，力學(xué)性能下降。因此，一般灰鑄鐵中的碳、硅含量控制在下列范圍：2.8%~3.5%C（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），1.4%~2.7% Si（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。

2．溫度及冷卻速度的影響

鑄鐵中碳石墨化過程除受化學(xué)成分影響外，還受鑄造過程中鑄件冷卻速度影響。在成分上保證了碳與硅含量充要條件之后，若冷卻速度過快，石墨化仍不可能充分進(jìn)行甚至不能進(jìn)行。這是因?yàn)闊o論第一還是第二階段石墨化，碳元素的擴(kuò)散條件變成了制約因素。在高溫緩慢冷卻的條件下，由于原子具有較高的擴(kuò)散能力，通常按Fe-C相圖進(jìn)行，鑄鐵中的碳以游離態(tài)（石墨相）析出。當(dāng)冷卻速度較快時(shí)，由液態(tài)析出的是滲碳體而不是石墨。這是因?yàn)闈B碳體的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(6.69%)比石墨( 100%)更接近合金的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(2.5%~4.0%)，因此，一般鑄件冷卻速度越慢，石墨化進(jìn)行越充分；冷卻速度快，碳原子很難擴(kuò)散，石墨化進(jìn)行困難。