电解铝行业中，阳极被誉为“铝电解槽的心脏”。阳极结构中钢爪和炭块间通过浇铸磷铸铁连接，磷铸铁的成分、组织及性能是影响阳极组装质量和铁-碳压降的关键因素。　　本文采用OM观察、SEM观察、冲击试验、电阻率测试、热膨胀试验、高温抗氧化试验以及电化学腐蚀试验，研究了磷含量和铜含量对铝电解阳极用磷铸铁组织、冲击性能、电阻率、热膨胀性能、高温抗氧化性能以及电化学腐蚀性能的影响。　　研究结果表明，含磷量为0.49 wt.％～1.92 wt.%时，磷铸铁铸态组织主要由铁素体+少量珠光体+石墨+磷共晶等组成；且随着磷含量的增加，磷共晶与粗大星状石墨逐渐增多。磷含量为1.5 wt.%时，加入0.41 wt.%~1.52 wt.%的铜后，磷铸铁铸态基体组织为珠光体+极少量铁素体，石墨和磷共晶得到细化。经800℃×24h退火后，磷铸铁基体组织转变为全铁素体，石墨变粗，磷共晶中的颗粒状珠光体转变为铁素体。　　磷铸铁的冲击韧性随着磷含量的增加逐渐降低，磷含量由0.49 wt.%增加到1.92 wt.%时，冲击韧度由0.72 J/cm2下降到0.60 J/cm2。加入铜元素后，冲击韧性有所提高，磷含量为1.5 wt.%时，铜含量由0.41 wt.%增加到1.52 wt.%时，冲击韧度由0.74 J/cm2提高到0.81 J/cm2。冲击断口均呈现脆性断裂形貌，其中包含沿晶断裂，石墨解理以及沿石墨、磷共晶与基体边界断裂等形貌。　　随着磷含量的增加，磷铸铁的电阻率先升高后降低。含磷1.02 wt.%时，电阻率最大，为1.239×10-6Ω?m；含磷1.92 wt.%时，电阻率最小，为1.057×10-6Ω?m。加入铜元素后，电阻率有所降低，且随着铜含量的增加，电阻率先升高后降低，含铜0.41 wt.%时最小，为9.21×10-7Ω?m；含铜1.13 wt.%时最大，为9.77×10-7Ω?m。　　磷铸铁的热膨胀率及热膨胀系数随着磷含量的增加逐渐减小，20~800℃平均热膨胀系数为（13.47~14.42）×10-6 K-1。加入0.41 wt.%~1.52 wt.%铜后，磷铸铁的热膨胀率及热膨胀系数得到提高，且随着铜含量的增加，呈现先降低后升高的趋势，当磷含量为1.5 wt.%时，20~800℃平均热膨胀系数为（14.03~15.15）×10-6 K-1。　　随着磷含量的增加，磷铸铁的高温氧化增重先升高后降低。800℃氧化60h后，磷铸铁表面出现不同程度的氧化皮脱落现象，氧化100h后，氧化增重为（0.14~0.22）mg/mm2。加入铜元素后，抗氧化性能得到改善，且随着铜含量的增加，磷铸铁的氧化增重逐渐减小，800℃氧化100h后，氧化增重为（0.09~0.15） mg/mm2，无氧化皮脱落现象。　　随着磷含量的增加，磷铸铁的腐蚀电流密度逐渐增加，腐蚀电位逐渐降低，耐腐蚀性能降低。加入铜元素后，磷铸铁的耐腐蚀性得到改善，且随着铜含量的增加而逐渐提高。　　综合本试验磷和铜对磷铸铁组织及各项性能的影响规律，本文建议铝电解阳极用磷铸铁各元素成分范围选择为：C:3.2 wt.%~3.4 wt.%，Si:2.4 wt.%~2.6 wt.%，Mn:0.7 wt.%~0.8 wt.%，P:1.5 wt.%~2.0 wt.%，Cu:0.4 wt.%~0.8 wt.%，S≤0.08 wt.%。