球墨铸铁化学成分（fèn）主要包括碳（tàn）、硅、锰、硫（liú）、磷5大常见元素（sù）。对于（yú）一些对组织及（jí）性能有特（tè）殊（shū）要求的铸件，还（hái）包括少（shǎo）量的合金元（yuán）素。同普通（tōng）灰铸（zhù）铁（tiě）不同的是，为保证石墨球化（huà），球（qiú）墨铸铁中还须含有微量的（de）残留（liú）球（qiú）化元素（sù）。

1.碳及碳当（dāng）量的选择原则（zé）

    碳是球墨铸铁的（de）基本元素，碳高有助（zhù）于石墨化。由（yóu）于（yú）石墨呈球状后（hòu）石墨对（duì）机械性能的影响已减小到zui低程度，球墨（mò）铸铁（tiě）的含碳量一般较高，在3.5%～3.9%之间，碳当量在4.1%～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上（shàng）限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不（bú）仅可以改善铁（tiě）液的流（liú）动性，对于球墨铸铁而（ér）言，碳当量（liàng）的提高还会由于提高了铸铁凝固时（shí）的石墨化膨胀提（tí）高（gāo）铁液的自补缩能力。碳含量（liàng）过高，会引（yǐn）起石墨漂（piāo）浮。因（yīn）此，球墨铸铁中碳（tàn）当量的（de）上（shàng）限以不出现石（shí）墨漂（piāo）浮（fú）为原则。

2.硅的选择（zé）原则

硅是强石墨化元素。在球（qiú）墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增（zēng）加铁素体量，而且具有细化（huà）共晶团，提高石（shí）墨球圆整度的作（zuò）用。硅提高铸（zhù）铁的韧（rèn）脆性转变温度，降（jiàng）低（dī）冲击韧性，因此硅含量不宜（yí）过高，尤（yóu）其是当（dāng）铸铁中（zhōng）锰和磷含量较（jiào）高时，更需要严格控制硅的含量（liàng）。球墨铸铁（tiě）中终硅量一般在1.4%～3.0%。选定碳当量后，一（yī）般采取（qǔ）高碳低硅强化孕育的原（yuán）则（zé）。硅的下限以不出（chū）现自（zì）由渗碳（tàn）体为原则。                                

球墨铸铁中碳（tàn）硅（guī）含量确（què）定以后，成分（fèn）设计基本合适。如果（guǒ）高（gāo）于zui佳（jiā）区域（yù），则容易出现石（shí）墨漂浮现（xiàn）象。如果低（dī）于zui佳（jiā）区域，则容易出（chū）现缩松缺陷和自（zì）由碳化物。

3.锰的选择（zé）原则（zé）

    由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需（xū）要（yào）过（guò）多的锰来中和（hé）硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的（de）稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些（xiē）碳化物偏析于晶界，对（duì）球墨（mò）铸铁的韧（rèn）性影响（xiǎng）很大。锰也（yě）会提高铁素（sù）体球墨铸铁的（de）韧脆性转变温度，锰含量每增（zēng）加0.1%，脆性转变温度（dù）提高10～12℃。因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即（jí）使珠光体球（qiú）墨铸铁，锰含量也不宜超过0.4%～0.6%。只有以提高（gāo）耐磨（mó）性为目的的中锰球铁和（hé）贝氏体球铁例外。

4.磷的选择原则

    磷是（shì）一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低，当（dāng）其含量小于0.05%时，固溶于（yú）基（jī）体（tǐ）中，对力学性能几乎（hū）没有影响。当含量大（dà）于0.05%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二（èr）元、三元或复合磷共晶，降低铸铁（tiě）的韧（rèn）性。磷提高铸铁的韧（rèn）脆性转变（biàn）温度（dù），含磷量每增加0.01%，韧脆性（xìng）转变温度提高4～4.5℃。因此，球墨铸铁中磷的（de）含量（liàng）愈（yù）低（dī）愈好，一（yī）般情况下（xià）应低于0.08%。对于比较重要的铸件，磷含量应低于0.05%。

5.硫的（de）选择原则

    硫是一种反球化（huà）元素，它与（yǔ）镁、稀土（tǔ）等球化元素有很强（qiáng）的（de）亲合力（lì），硫（liú）的存在会大量消耗铁液中的（de）球化（huà）元素，形（xíng）成（chéng）镁和稀土（tǔ）的硫化（huà）物，引起（qǐ）夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量一般要求小于0.06%。

6.球化元素的选（xuǎn）择原则

目前在（zài）工业上使用的球化元素主（zhǔ）要是镁和稀土。镁和稀土元（yuán）素可以中和（hé）硫等反球化（huà）元（yuán）素的作用，使石墨按球状生长。镁和稀土的（de）残留量应根据铁液中硫等（děng）反球化元素的（de）含（hán）量确定。在保证球化合格的前提下，镁和稀土的残留量应尽（jìn）量低。镁和稀土残留量过高（gāo），会增加铁液（yè）的白口倾（qīng）向，并会由于它们在晶界上偏析而（ér）影响铸件的力学性（xìng）能。