磷P（熔点44℃）

磷P（熔点44℃）

磷也是铸铁的常存五元素之一，在通常的铸铁中被认为是有害元素。磷和硅相似，能溶于液态铸铁中，并降低碳在液态铸铁中的溶解度；但在固态铸铁中磷的溶解度是有限的，并随着碳含量的增加和温度的降低而减少。

磷对石墨化的影响不大，略微促进石墨化，但有时也能阻碍石墨化。

磷主要以二元磷共晶（Fe-Fe3P）、三元磷共晶（Fe-FeP-Fe3P）和复合磷共晶的形式存在于铸铁中，磷共晶的硬度高、脆性大、分布在晶粒的边界上，割裂了晶粒间的连续性，使铸铁的强度、塑性下降，硬度提高。

另外，由于磷共晶具有较低的熔化温度和磷可以降低铸铁的熔点的缘故，因此磷能增加铸铁的流动性及可铸性，但磷的增高会使铸铁的缩孔、缩松以及开裂倾向增加。对于灰铸铁，磷含量控制在低于3.0%；对于球墨铸铁，磷含量都控制在低于1.0%。

1、对基体组织的影响

P是促进石墨化元素。稳定珠光体和细化石墨。P在铸铁中随碳量增加溶解度降低。磷在球铁中的溶解度很低，当超过某一含量时，易偏析于共晶团边界形成磷共晶，降低铸件的塑性、韧性和强度。并且使铸件产生冷裂，控制P＜0.06%。

磷很容易偏析，当质量分数接近0.1%时，就会出现体积分数2%的磷共晶，磷共晶熔点很低，在共晶团边界呈多角状分布，急剧恶化力学性能。

P元素可增加碳当量，提高铁液流动性，促进磷共晶形成。当含量大于0.05%时，将对球铁产生有害作用，大于0.04%时会造成金属渗漏。

2、对力学性能的影响

磷既显著提高塑-脆转变温度，又强烈降低球铁的上限冲击功。因此，低磷含量是生产低温高韧性球铁的关键因素之一。磷对球铁起到有害的脆化作用，主要是由于球铁组织中所形成的磷共晶，一种是三元磷共晶（1050℃、HV=933），另一种是二元磷共晶（950℃、HV=781），二者均属于硬脆组织并在晶间分布，成为球铁裂纹的发源地。

磷量每增加0.01%，脆性转变温度上升4.0～4.5℃。磷量由0.08%增加到0.1～0.12%，－40℃的冲击韧性下降50%以上。

磷使塑性和冲击韧性明显下降，显著提高脆性转变温度，容易出现缩松，具有明显的冷脆现象，容易冷裂。因在铸铁中不可脱磷，而且采取强化孕育和热处理只能减轻但不能消除磷的有害作用，故必须采用低磷生铁。

铸铁中加入P0.5～0.6%，耐磨性能好，对机械性能影响不大。P高使铸铁件产生热裂，与V、Ti、Cu、Mo并用，能改善机械性能。

含P量<0.4%，使铸铁强度和硬度增加，塑性降低。

含P >0.7～0.8%，强度和塑性降低，硬度增加。