Крім зазначених факторів, пов'язаних із зовнішніми умовами лиття чавуну, на освіту графіту ще в більшій мірі впливає склад чавуну, т. Е. Присутні в ньому домішки. Тут, як і в стали, нормальними домішками є ті ж Si, Mn, Р і S, але їх кількість технічних сірих чавунах буває набагато більш значним, так само як і вплив, яке вони надають на чавун.
Розглянемо вплив кожного з цих елементів - домішок. Вплив кремнію. Кремній відомий як типовий графито-який утворює елемент, т. Е. Сприяє виділенню графіту з рідкого і твердого розчину або розкладанню цементиту по вищевказаній реакції.
Отже, чим більше кремнію в чавуні, тим за інших рівних умов більше буде графіту і тим бідніше за концентрацією вуглецю залишиться аустенит металевої основи; а отже, остання тим більше наближатиметься до фериту.
Це вплив Si на структуру чавуну наочно показано нафіг 113. Тут наведено структури, одержувані при однаковій швидкості охолодження в чавунах з різним вмістом Si (на абсциссе) і С (на ординате). При найбільших змістах Si виходить графіт з основою, яка доходить, врешті-решт, до одного фериту. З цієї ж діаграми слід, що вуглець також сприяє графітизації і чим його більше в чавуні, тим сильніше вплив кремнію і тим менше його потрібно, щоб викликати графітизацію і отримати сірий чавун.
Нарешті, діаграма показує, що при звичайному змісті З в чавунах від 2 до 4% для отримання сірих чавунів потрібно, щоб в їх складі були присутні від 1 до 4% Si. І дійсно, в технічних сірих чавунах Si присутній в такій кількості, будучи по суті вже не домішкою, а компонентом, які мають рівне значення з Fe і С. Це значення Si в складі чавуну підтверджується тим, що за кількістю Si проводиться поділ сірого чавуну на сорту.
Вплив сірки. Відносно графітообра-тання сірка діє в зворотному напрямку, ніж кремній, і сприяє відбілюванню чавуну, т. Е. Збереженню в ньому карбіду, чому її і називають карбидообразующих домішкою.
Шкідливий вплив сірки в сенсі відбілювання чавуну може бути знищено одночасним збільшенням процентного вмісту Si. При підвищенні вмісту сірки рідкий чавун стає густоплавкім і погано заповнює форму; в виливках збільшується усадка і підвищується крихкість.
Зважаючи на таке шкідливий вплив сірки на ливарні якості чавуну, її допускають в мінімальній кількості близько не більше 0,1%. У структурі чавуну сірка присутня, як і в сталях, у вигляді неметалічних включень - сірчистих сполук головним чином MnS і частково FeS, які теж, як в сталях, спостерігаються в структурі у вигляді включень, помітних на шлифе і без травлення.
При цьому вважають, що MnS сам по собі не має значного перешкоди графітоутворення, і дія сірки в цьому відношенні обумовлено виключно FeS, яке, взаємодіючи з цементитом, дає більш міцне з'єднання, нелегко-виділяє графіт.
З цього видно, що за допомогою FeS можна регулювати процес графітизації в чавунах і паралізувати дію Si, якщо його занадто багато. Однак з огляду на зазначеного шкідливого впливу S на ливарні властивості чавуну, як карбидообразующих домішки використовують зазвичай Мп.
Вплив марганцю. Як карбидообразующих елемент Мп діє менш сильно, ніж S, і лише при підвищеному вмісті. Вважають, що утворюється при цьому Мп3С з'єднується з Fe3C в складний карбід, що розкладається важче, ніж Fe3C. Отже, вплив марганцю проявляється подібно прискоренню охолодження і має сприяти отриманню отбела в чавуні.
Добавка марганцю до рідкого чавуну при плавці викликає утворення тугоплавкого з'єднання його з сіркою (MnS), яке в силу своєї нерастворимости в рідкому металі і меншої питомої ваги може спливти і віддалитися з розплавленого металу зі шлаком, що сприяє зменшенню вмісту сірки в металі.
Тому здатність марганцю видаляти сірку (обезсірковуючу чавун) робить його присутність дуже бажаним, особливо при чавунах і пальному з великим вмістом сірки.
Крім того, марганець має корисну властивість розкислють метал. До негативного впливу марганцю потрібно віднести його здатність збільшувати усадку.
Для звичайного лиття вміст марганцю допускається в межах 0,5-1%. В тонких виливок вміст марганцю має бути менше, щоб уникнути відбілювання.
Вплив фосфору. Відносно графітоутворення фосфор впливає невизначено. Загалом можна вважати, що фосфор не робить істотного впливу на освіту графіту. Вплив його на структуру чавуну позначається в тому, що при деякому його утриманні з'являються ділянки фосфористої або фосфідную евтектики і, званої стедітом.
Стедієм є потрійну евтектику, що складається з твердого розчину Fe (потрійний твердий розчин) Fe3P (фосфіду заліза) і Fe3C (карбіду заліза).
Фосфідную евтектика має типове евтектичну будова і розташовується між зернами затверділого металу, так як у неї низька температура плавлення (950 °) і кристалізація відбувається в останню чергу у вигляді окремих строкатих, світлих острівців або оболонок, ясно помітних в структурі після травлення шліфа.
Та чи інша форма виділень фосфидов залежить від процентного вмісту фосфору в чавуні. При утриманні Р до 0,6-0,7% фосфідную евтектика виділяється у вигляді окремих острівців різної величини; при більшому вмісті фосфору утворюється суцільна сітка фосфидов і тим більше, чим сильніше був нагрітий метал.
Чавуни, що містять підвищену кількість фосфору в розплавленому стані, стають рідинних, повільно остигають і заповнюють найдрібніші вигини форми. При цьому фосфор зменшує усадку чавуну.
Зважаючи на таке сприятливого впливу на ливарні властивості підвищений вміст фосфору в сірому чавуні вважається бажаним, особливо для художнього лиття, де виливок не береться великим механічним впливам. У виробах ж, що піддаються навантажень, особливо ударним, не рекомендується мати багато фосфору, так як фосфористая евтектика підвищує крихкість чавуну.
Вміст фосфору в звичайному лиття коливається від 0,1 до 1% в залежності від перетину виливка в зв'язку з умовами її роботи.