在固态铸铁中,硅几乎全部固溶于奥氏体和铁素体,不进入碳化物。硅原子与铁原子可以结合成具有强共价键的含硅铁素体,不仅促进铁素体形成,而且使铁素体强化的作用很强。
为了解硅强化铁素体的能力,上世纪五十年代,国外研究者在碳含量为0.1%、不含其他合金元素的钢中,加入不同量的硅,以比较硅对力学性能的影响,结果见表1。表1中,还列出了组织为全部珠光体、不含其他合金元素的碳钢的性能,以供对比。
就灰铸铁而言,由于片状石墨切割基体的作用很大,铸铁的强度不高,一般对伸长率也不要求;而且,除需求量很少的低牌号灰铸铁外,一般都要求基体组织全部为珠光体。为了得到珠光体基体,铸铁中的硅含量不宜太高。因此,铸造同仁也就很少注意到硅的固溶强化作用。虽然提高灰铸铁强度,主要是靠控制石墨的形态、数量,以及减小共晶团的尺寸,但增强基体组织的作用也不可小觑。