1、鐵液的化學(xué)成分相同，熔煉工藝不同，獲得鑄鐵的性能差異很大。鑄造工廠采取鐵液過熱、孕育處理、改變爐料配比、添加微量或合金元素等方法，提高鑄鐵的冶金質(zhì)量和鑄造性能，同時(shí)使力學(xué)性能和加工性能得到較大提高。感應(yīng)電爐熔煉鐵液，可以有效地控制鐵液溫度，精確的調(diào)整化學(xué)成分，元素?zé)龘p少，硫、磷含量低，對于生產(chǎn)球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和高強(qiáng)度灰鑄鐵非常有利。但是感應(yīng)電爐熔煉鐵液的形核率減少，白口傾向大，易于產(chǎn)生過冷石墨，雖然強(qiáng)度和硬度有所增加，但鑄鐵的冶金質(zhì)量并不高。上世紀(jì)八十年代，出國考察學(xué)習(xí)的我國工程師，看到國外鑄造廠電爐熔煉時(shí)加入黑色碎玻璃狀物體，經(jīng)過詢問得知這是碳化硅。國內(nèi)的日資鑄造企業(yè)也長期大量使用碳化硅作添加劑。沖天爐或電爐熔煉鐵液，加入預(yù)處理劑SiC的優(yōu)點(diǎn)很多。碳化硅有磨料級和冶金級之分，前者純度高價(jià)格貴，后者價(jià)格低廉。加入熔爐內(nèi)的碳化硅轉(zhuǎn)化成鑄鐵的碳和硅，一是提高碳當(dāng)量；二是加強(qiáng)了鐵液的還原性，[2]大大減輕銹蝕爐料的不利作用。加入碳化硅可以防止碳化物析出，增加鐵素體量，使鑄鐵組織致密，顯著提高加工性能并使切削面光潔。增加球墨鑄鐵單位面積石墨球數(shù)，提高球化率。對于減少非金屬夾雜物和熔渣，消除縮松，消除皮下氣孔也有良好的作用。

2、預(yù)處理的作用
2.1 形核的原理在Fe-C共晶系中，灰鑄鐵在共晶凝固階段由于石墨的熔點(diǎn)高，是共晶體的領(lǐng)先相，奧氏體借助石墨析出。以每個(gè)石墨核心為中心所形成的石墨+奧氏體兩相共生共長的晶粒稱共晶團(tuán)。存在于鑄鐵熔液中的亞微觀石墨聚集體、未熔的石墨微粒、某些高熔點(diǎn)硫化物、氧化物、碳化物、氮化物顆粒等，都可能成為石墨的非均質(zhì)晶核。球墨鑄鐵的形核與灰鑄鐵形核沒有本質(zhì)區(qū)別，只是核心物質(zhì)中增加有鎂的氧化物和硫化物。
鐵液中石墨的析出必須經(jīng)歷形核和生長兩個(gè)過程。石墨的形核有均質(zhì)形核和非均質(zhì)形核兩種方式。均質(zhì)形核亦稱自生晶核。鐵液中有大量起伏不定的，超過臨界晶核尺寸的，近程有序排列的碳原子集團(tuán)，可能成為均質(zhì)晶核。實(shí)驗(yàn)證明均質(zhì)晶核的過冷度很大，必須主要依靠非均質(zhì)晶核作為鐵液中石墨的生核劑。鑄鐵熔液中存在大量外來質(zhì)點(diǎn)，每1cm3鐵液中，僅氧化物質(zhì)點(diǎn)就有500萬個(gè)。只有那些與石墨的晶格參數(shù)、位相存在一定關(guān)系的質(zhì)點(diǎn)，才能成為石墨形核基底。晶格匹配關(guān)系的特征參數(shù)稱平面失配度。當(dāng)然只有晶格平面失配度小，才能夠讓碳原子容易與石墨晶核匹配。如果晶核材料是碳原子，那么它們的失配度為零，這樣的成核條件最好。
碳化硅在鐵液內(nèi)分解成碳和硅比鐵液本身含有的碳和硅的內(nèi)能大，鐵液本身所含的Si溶于奧氏體中，球墨鑄鐵鐵液中的碳，部分在鐵液中形成石墨球，部分在奧氏體中尚未析出。因此碳化硅的加入，有很好的脫氧作用。
2.2 非平衡石墨的預(yù)孕育：
一般，通過孕育來擴(kuò)大非均質(zhì)形核范圍，鐵液中非均質(zhì)形核的作用：①促進(jìn)共晶凝固階段C大量析出并形成石墨，促進(jìn)石墨化；②減小鐵液過冷度，減少白口傾向；③增加灰鑄鐵共晶團(tuán)數(shù)或增加球墨鑄鐵石墨球數(shù)。
SiC是爐料熔煉過程中加入的。碳化硅熔點(diǎn)2700℃，在鐵液中不熔化，只按下列反應(yīng)式融熔于鐵液。
2.3 消除E型石墨過共晶灰鑄鐵，C型、F型初生石墨在液相形成，由于生長過程不受奧氏體干擾，一般情況下，容易長成大片狀且分枝少的C型石墨；薄壁鑄件快速冷卻時(shí)，石墨會(huì)分叉生長成星狀的F型石墨。[4]
共晶凝固階段生長的片狀石墨，在不同化學(xué)成分和不同過冷條件下，生成不同形態(tài)和不同分布的A、B、E、D型石墨。
A型石墨在過冷度不大和成核能力較強(qiáng)的共晶團(tuán)內(nèi)生成，在鑄鐵中均勻分布。細(xì)片狀珠光體中，石墨長度越小，抗拉強(qiáng)度越高，適用于機(jī)床及各種機(jī)械鑄件。
D型石墨為點(diǎn)、片狀的枝晶間石墨，呈無方向性分布。D型石墨鑄鐵鐵素體量高，力學(xué)性能受影響。但D型石墨鑄鐵奧氏體枝晶多，石墨短小卷曲，共晶團(tuán)呈球團(tuán)形，所以與相同基體A型石墨鑄鐵相比，往往具有較高的強(qiáng)度。
E型石墨是一種比A型石墨短小的片狀石墨。與D型石墨一樣位于枝晶間，統(tǒng)稱為枝晶石墨。E墨容易在碳當(dāng)量低（亞共晶程度大）、奧氏體枝晶多而發(fā)達(dá)的鑄鐵中產(chǎn)生。這時(shí)，共晶團(tuán)與枝晶交叉生長，由于枝晶間共晶鐵液數(shù)量較少，析出的共晶石墨只有沿著枝晶方向分布，具有明顯的方向性。形成E型石墨的過冷度大于A型石墨小于D型石墨，它的粗細(xì)、長短處于A、D型石墨之間。E型石墨不屬于過冷石墨，經(jīng)常與D型石墨伴生。E型石墨的方向性枝晶間分布，使鑄鐵很容易在較小的外力作用下，沿著石墨排列方向呈帶狀脆斷。所以出現(xiàn)E型石墨，用手可以掰斷小型鑄件的邊角，鑄件強(qiáng)度大大下降。隨著含碳量的增加，形成細(xì)小枝晶間石墨所必須的冷卻速度提高了，產(chǎn)生枝晶間石墨的可能性減少了。熔液高度過熱以及長時(shí)間保溫會(huì)使過冷度增大，從而提高枝晶生長速度，使枝晶變長，方向性更明顯。用SiC對鐵液做預(yù)孕育處理時(shí)，同時(shí)減小初生奧氏體的過冷度，此時(shí)觀察到短的奧氏體枝晶。消除了E型石墨產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
2.4 提高鑄鐵質(zhì)量
對于球墨鑄鐵，在球化劑加入量相同的情況下，用碳化硅進(jìn)行預(yù)處理，鎂的最終收得率較高。用碳化硅預(yù)處理的鐵液，如果保持鑄件殘留鎂量大致相同，球化劑的加入量可以減少10%，球墨鑄鐵的白口傾向得到緩解。[2]
碳化硅在熔煉爐內(nèi)，除去（1）式反應(yīng)所示在鐵液中增碳、增硅以外，還進(jìn)行式（2）、（3）的脫氧反應(yīng)，如果加入的SiC靠近爐壁，生成的SiO2會(huì)在爐壁沉積增加爐壁厚度。在熔煉的高溫下，SiO2將發(fā)生式（4）的脫碳反應(yīng)，式（5）、（6）的渣化反應(yīng)。