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對于如何提高灰鑄鐵強度，國內外灰鑄鐵研究者進行了大量的研究工作，歸納起來有如下幾種途徑：
1.優化碳當量CE與Si/C比
由于石墨的強度和硬度極低，相對于鐵來說可以視為零，加之片狀石墨對基體的嚴重割裂作用，故灰鑄鐵中的碳含量越高，一般來說，其強度和硬度越低，即灰鑄鐵的抗拉強度隨著碳當量的提高而降低。
在高強度灰鑄鐵的發展歷程中，用降低碳當量，提高錳含量，從而提高灰鑄鐵中珠光體的比例，提高灰鑄鐵抗拉強度的方法曾經是重要的措施。但是，以降低碳當量來提高灰鑄鐵抗拉強度的方法也帶來了許多不利影響，如鑄造工藝性能變差；白口傾向增大，難以加工；應力大，容易產生裂紋；鐵液收縮大，易產生縮松，造成滲漏；鑄件斷面敏感性高，容易產生廢品等，因此，未能被廣泛應用.
一般認為，在相同碳當量條件下，Si/C?比提高，抗拉強度可提高30~60MPa.這是因為，在相同碳當量的條件下，隨著硅碳比的提高，灰鑄鐵的奧氏體枝晶數量增加。
2.優化錳、硫含量與Mn/S比
（1）錳對灰鑄鐵抗拉強度的影響
錳是擴大奧氏體區的元素，因此，提高鐵水中的含錳量可有效地降低奧氏體共析轉變溫度,有利于形成珠光體和增加奧氏體枝晶的數量，并且奧氏體向珠光體的轉變在較低溫度下進行，因此，促使珠光體片細化，使珠光體片間距減小。錳是強碳化物形成和穩定碳化物元素，錳置換了?Fe3C?中的鐵，形成（Fe，?Mn） 3C? 構成更強更硬的珠光體，促進珠光體的形成。錳能無限固溶于奧氏體，又可固溶于基體組織，強化基體，提高灰鑄鐵強度。
（2）硫對灰鑄鐵抗拉強度的影響
硫在灰鑄鐵中起著雙重作用。一般認為硫在孕育鑄鐵中是強烈穩定滲碳體，阻礙石碳化的元素，但從熱力學方面分析，硫能降低碳在鐵液中的溶解度，與錳、稀土形成MnS和ReS會成為石墨非自發
形核的核心，故又能促進石墨化，所以硫是促使孕育反應進行不可或缺的元素。