با توجه به سطح محتوای کربن، فولاد کربن برایریخته گریبه طور کلی به فولاد کم کربن، فولاد کربن متوسط و فولاد کربن بالا تقسیم می شود. فولادهای کربنی ریختگی همه کشورهای جهان به طور کلی بر اساس استحکام طبقه بندی می شوند و گریدهای مربوطه فرموله می شوند.
در مورد ترکیب شیمیایی فولاد کربنی، به جز فسفر و گوگرد، محدودیتی برای سایر عناصر شیمیایی وجود ندارد یا فقط حد بالایی وجود دارد. بر اساس فرض فوق، ترکیب شیمیایی فولاد کربنی ریخته‌گری شده توسطریخته گریبا توجه به خواص مکانیکی مورد نیاز
روش‌های عملیات حرارتی ریخته‌گری‌های فولاد کربنی معمولاً بازپخت، نرمال‌سازی یا نرمال‌سازی + تمپرینگ است. برای برخی از ریخته‌گری‌های فولادی با کربن بالا، می‌توان از کوئنچ و تمپرینگ نیز استفاده کرد، یعنی کوئنچ + معتدل با دمای بالا، تا خواص مکانیکی جامع ریخته‌گری‌های فولاد کربنی را بهبود بخشد. ریخته‌گری‌های فولاد کربنی کوچک را می‌توان مستقیماً از حالت ریخته‌گری خاموش و تعدیل کرد. برای ریخته‌گری‌های فولاد کربنی در مقیاس بزرگ یا پیچیده، پس از عملیات عادی‌سازی، عملیات کوئنچ و تمپرینگ مناسب است.
تاثیر کربن بر ریزساختار و خواص فولاد کربنی
1) تأثیر کربن بر ساختار فولاد کربنی
کربن عنصر اصلی است که ساختار متالوگرافی و خواص فولاد را تعیین می کند. در محدوده فولاد هیپویوتکتوئید، با افزایش محتوای کربن، مقدار نسبی فریت کاهش و مقدار نسبی پرلیت افزایش می‌یابد. هنگام رسیدن به ترکیب یوتکتوئید، همه پرلیت هستند. در محدوده هایپریوتکتوئید، با افزایش محتوای کربن، مقدار نسبی سمنتیت پروئوتکتوئید افزایش و مقدار نسبی پرلیت کاهش می یابد.
2) تأثیر کربن بر خواص مکانیکی فولاد کربنی
کربن با تأثیر بر مقادیر نسبی و ویژگی های توزیع هر جزء ساختاری در ریزساختار، بر خواص مکانیکی فولاد کربنی تأثیر می گذارد. به طور کلی، با افزایش محتوای کربن، سختی فولاد کربنی افزایش می یابد، اما انرژی ضربه و ازدیاد طول آن کاهش می یابد. استحکام کششی و استحکام تسلیم ابتدا افزایش و سپس با افزایش محتوای کربن در فولاد کربنی کاهش می یابد.
3) تأثیر کربن بر عملکرد برش ریخته گری فولاد کربنی
فولاد کم کربن دارای مقدار زیادی فریت، سختی کم، انعطاف پذیری خوب و چسبندگی آسان است، بنابراین عملکرد برش آن نسبتا ضعیف است. در فولاد پر کربن سمنتیت بیشتری وجود دارد. هنگامی که سمنتیت به صورت پولکی و شبکه ای توزیع می شود، ابزار به راحتی پوشیده می شود، بنابراین عملکرد برش آن نسبتا ضعیف است. نسبت فریت و سمنتیت در فولاد کربن متوسط مناسب است، سختی و پلاستیسیته نیز متوسط است و عملکرد برش بهتر است. عملکرد برش زمانی بهترین است که محدوده سختی ریخته گری فولاد 180-230 HBW باشد.
4) تأثیر کربن بر عملکرد ریخته گری فولاد کربنی
در همان دما، سیالیت فولاد مذاب با محتوای کربن متفاوت متفاوت است. زیرا فولادهای با محتوای کربن متفاوت درجات توسعه متفاوتی در دندریت دارند. هر چه فاصله دمایی ناحیه تبلور بیشتر باشد (اختلاف دمایی بین خط مایع و خط جامدوس)، بلورهای دندریتیک فولاد کربنی بیشتر توسعه یافته است، یعنی سیالیت فولاد مذاب بدتر است، که منجر به توانایی فولاد مذاب برای پر کردن قالب
