工艺、冶金因素：主要有冷却速度，铁液的过热处理、孕育处理、炉料特性等 铸铁是一种对冷却速度敏感性很大的材料，同一铸件的厚壁和薄壁部分，内部和外表都可能获得相差悬殊的组织，俗称为组织的不均匀性。因为石墨化过程在很大程度上取决于冷却速度。影响铸件冷却速度的因素较多：铸件壁厚和重量、铸型材料的种类、浇冒口和重量等等。由于铸件的壁厚、重量和结构取决于工作条件，不能随意改变，故在选择化学成分时应考虑到它们对组织的影响。 孕育处理就是在铁液进入铸件型腔前，把孕育剂附加到铁液中以改变铁液的冶金状态，从而可改善铸铁的显微组织和性能。对灰铸铁而言，进行孕育处理是为了获得A型石墨、珠光体基体、细小共晶团的组织，以及减少铸件薄壁或边角处的白口倾向和对铸件壁厚的敏感性；对可锻铸铁而言，是为了缩短短退火周期，增大铸件的允许壁厚和改善组织的结构；对球墨铸铁而言，是为了减少铸件白口倾向，提高球化率和改善石墨的圆整性。⑤有利于铸件的补缩。同样，铁液保温也有铁液过热的类似作用。实际生产中往往发现改变金属炉料（例如采用不同产地的生铁或改变炉料的配比等)而化学成分似乎无变化的情况下铸铁具有不同的组织和性能，这说明原材料的性质直接影响着用它熔炼出来的铸铁的性质，称为铸铁的：“遗传性”为此，采用提高铁液温度和使用多种铁料配料可消除这种“遗传性”，并改善铸铁的组织和性能。 综上所述，铸铁的工艺因素和冶金因素对铸铁的力学性能有着很大的影响，因此，不应忽视对这些影响因素的控制。 一般说来，热处理能在很大程度上改善铸造合金的组织和性能，但在灰铸铁条件下，热处理所能发挥的作用相对较小。在灰铸铁中，石墨对铸铁性能的影响很大，而任何的热处理方法都不能改变石墨的形态和分布，故不可通过热处理来有效地提高灰铸铁的性能使之达到牌号要求。 但是，提高灰铸铁力学性能的方法很多，如合理选配化学成分、改变炉料组成、过热处理铁液、孕育处理、微量或低合金化等，都可取得很好效果。 生产产高牌号灰铸铁(一般指HT200以上)时，为了获得高的力学性能，必须尽可能地减少石墨的数量、减小石墨的长度。传统的方法就是降低铁液的碳、硅含量、提高铁液的冷凝速度，但幅度稍大时就会出现D型过冷石墨及白口，反而降低灰铸铁的力学性能。 在炉前或在浇注前往铁液中添加适量的、以硅铁为主的铁合金碎粒被称作孕育处理。孕育处理在铁液中提供大量的、石墨借以生核的生核质点。有效的孕育将促进石墨的析出，从而消除白口、细化片状石墨并使过冷石墨转变为无方向性均布石墨(A型石墨)，不但可大幅度地提高综合力学性能，同时还提高铸态组织的均一性，减小铸件由于壁厚不均、边角与心部的冷速不同而造成的力学性能差别，因此对铁液进行孕育处理是一项生产高牌号灰铸铁(孕育铸铁)必不可少的技术。 为使孕育有效，需满足孕育对原铁液的要求，即，原铁液应具有较低的碳、硅含量，或原铁液应具有较低的碳当量，碳当量愈低，孕育效果愈好，灰铸铁件强度愈高；相反，碳当量高，孕育效果差。由于硅可以用加入孕育剂的方法来调整，故考虑原铁液碳当量时总是把碳维持在2.8%~3.2%左右，把硅维持在稍低于能显著促进石墨化的临界值，然后加入孕育剂使硅量超过临界值，获得孕育处理的效果。此外，铸件壁厚及冷却速度也同样影响到孕育铸铁件的组织，在选择化学成分时也要加以考虑，一般厚件的碳、硅量取下限，薄件则取上限。 锰在高牌号灰铸铁(孕育铸铁)中的作用，除中和硫的影响外，尚有一个特殊的要求，即借助于它使灰铸铁能得到珠光体组织，故高牌号灰铸铁(孕育铸铁)的锰含量一般较高。硫能削弱孕育剂的石墨化作用，因此常将硫限制在0.12%以下。近几年来，也有人认为为了得到好的孕育效果，原铁液的硫量不能太低。因此，在以后铁液中的硫含量逐渐降低的情况下，对于孕育铸铁中的硫量究竟应如何确定，看来是一个值得注意的问题。 磷含量一般从力学性能的要求出发，常限制在0.15%以下，但有些机床灰铸铁件(常由孕育铸铁制造)需要耐磨，磷含量则可提高至0.3%~0.5%左右或更高。 灰铸铁用的孕育剂可以按功能、主要元素、形状等进行分类，在使用孕育剂进行灰铸铁孕育处理时应禁忌四则： 在灰铸铁件生产中，常见的铸件缺陷有：气孔、成分与性能不合格、热裂与冷裂、缩孔与缩松、渣眼与铁豆、冷隔与浇不足、砂眼与夹砂、多肉与错辐、变形等。通常，产生这些缺陷的原因不单是造型制芯问题，有时还有熔炼浇注、配砂质量、落砂清理等许多生产工序的问题，因此必须具体分析，以便采取相应的合理措施加以解决。
在灰铸铁件生产中，常见的铸件缺陷有：气孔、成分与性能不合适、热裂与冷裂、缩孔与缩松、渣眼与铁豆、冷隔与浇不足、砂眼与夹砂、多肉与错箱、变形等。通常，产生这些缺陷的原因不单是造型制芯问题，有时还有熔炼浇注、配砂质量、落砂清理等许多生产工序的问题。因此必须具体分析，以便采取相应的合理措施加以解决。 灰铸铁件由于熔炼浇注造成的主要缺陷及其原因分析与防治防范分析如下：筛状气孔：比较均匀地分布于铸件的整个或大部分断面上。皮下气孔:离铸件表面1～3mm处，出现密布的细小气孔。 当铁液中，气含量较多，并且浇注温度过低，析出的气体来不及上浮和溢 出铸件时产生。 2.皮下针孔主要是由氢气造成。硅可减少氧在铸铁中的含量，却可增加氢的含量，故高硅铸铁易出现氢气孔。炉料可含有铝或氧化铝时，也易产生针孔。 1.炉料应进行妥善管理。对锈蚀严重或表面油脂物多的炉料，要经过清理或处理后，方可使用。 2.对本身气含量高的炉料，应经重熔再生后，方可使用。铸件断面的宏观组织和微观组织不符合标准或技术条件。用断面观察，化学分析，金相检验，硬度试验等可以发现。 1.碳硅当量偏低时，使材质偏硬，碳硅当量高时，则偏软。在铸件内部有许多分散小缩孔，其表面粗糙，水压试验时渗水。磷含量偏高时，使凝固区间扩大；同时，低熔点磷共晶体在最后凝固时，得不到补足，造成显微缩孔。尤其对于高牌号铸铁（碳含量较低），体收缩率较大，更应注意。浇注速度太快，使需要补缩的部位来不及补充足够的铁液。 1.Wp一般控制在0.15%以下，并控制铁液化学成分稳定。 1.由于体收缩率较大，铁液化学成分不符合技术要求，尤其是高牌号低碳铸铁。 1.正确控制铁液的化学成分。尽量使Ws低，一般在0.12%以下。用外观检查，透光法，磁力探伤，打压试验，煤油渗透等方法发现。 1.铁液化学成分不合要求，使固体收缩值较大，如碳低，硫高。 2.铸件中含有低熔点夹渣物，降低了高温强度（因为热裂产生在凝固将近结束时，主要在铸件热节处收缩受机械阻碍而产生）。 2.铁液中磷含量过高，增加了脆性，从而降低铸铁的抗拉强度（因为冷裂产生在铸件冷 却以后，主要在铸件厚、薄交界的应力集中处，由于热应力而产生）。 1.铁液中熔渣多或铁液包中的渣未除净，浇注时，又未注意挡渣。 1.适当提高铁液温度，并在铁液包内加入少量干砂，以利聚渣撇除。以免硫重新转入铁液由于铁液浇注温度过低，当铁液飞溅后产生的铁豆，不能再被铁液熔化，结果与外入气体一块包入铸件中；或者此铁豆由FeO+C Fe+CO2.铁液中，碳、硅含量较低，硫含量较高时，同样也使铁液流动性降低。3.浇注时，发生断流或一次铁液量不足，进行二次补浇时，易产生冷隔。
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