基于床身件所固有的结构特点和导轨面的高性能要求,获得高强度、高弹性模量、低应力床身件是提高机床加工精度和精度保持性的重要手段。本课题在提高碳当量的前提下,通过C、Si、Mn、S四个元素的合理组配,控制CE、Si/C比和Mn/S比等合成参量并进行合金化处理,实现高碳当量、高硅碳比、高弹性模量、低应力HT300高端数控机床床身铸件的低成本批量稳定生产。大量生产数据的统计分析结果表明,成分因素对HT300材质的力学性能有重要影响。在高碳当量的成分条件下,Si/C比的提高对弹性模量的提升作用很弱,当Si/C比超过0.6以后,弹性模量随着硅碳比的增加而降低,而Si/C比对强度和硬度的提升作用十分明显,为了获得良好的力学性能,Si/C比维持在0.6左右效果最佳;当Mn/S比在7～15范围时,随着Mn/S比的增加,灰铸铁的弹性模量、强度、硬度均在减小;加入0.5%左右的铜进行低合金化处理或者通过SiBaSb孕育进行微合金化处理对HT300材质的力学性能有明显的提升作用。获得的HT300材质的组织主要由珠光体和A型石墨组成。珠光体占基体总量的95%～98%,A型石墨占石墨总量的85%～95%。成分优化后高碳当量成分的铸件,其应力有了明显的减少,碳当量增加3.57%(从3.64%升高到3.77%),床身件的平均应力值下降了 40%,最大主应力下降29.5%。将成分因素控制在CE=3.75%～3.85%、Si/C=0.57～0.63、Mn/S=9～13,再添加0.4%～0.6%Cu或0.015%～0.025%Sb进行合金化处理,可获得高档数控机床床身铸件用高碳当量高强度低应力灰铸铁材料。