【正文】70　　球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，目前已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。这里我们简单的分析一下球墨铸铁中所含的化学成分。
　　一、 碳和硅
　　石墨呈球状后，石墨数量对机械性能的影响已减少到最小程度。因此在选定碳、硅含量时，主要着眼于改善铸造性能，消除铸造缺陷，获得健全铸件以保证有高的机械性能。碳、硅两个元素对球墨铸铁的性能是有很大影响的，它们的影响除和各自的含量有关外，还和碳当量的高低有关，所以既要考试碳当量的高低，又要选定它们各自的含量。从改善铸造性能的角度出发，铁水的碳当量选在共晶点附近是合宜的，此时流动性最好，集中缩孔倾向较大，易于补缩等。但是碳当量过高，会引起石墨漂浮，碳当量太高是产生石墨漂浮的主要原因但不是唯一的原因，铸件大小、厚薄也是一些重要因素。碳当量上限应以不出现石墨漂浮为原则，下限以不出现自由渗碳体、保证完全球化为准。在这样的前提下，应尽可能提高碳当量，以便获得缩松少的致密铸件。     
　　硅是促进石墨化的元素。随着硅量的提高，铸件的白口倾向减少，铁素体量增加，且能细化石墨，提高圆整度。硅能固溶于铁素体，使基体强化。但硅提高韧性一脆性转变温度，降低冲击韧性，因而含硅量不宜过高。因此，在选定高碳当量的前提下应采用高碳、低硅的原则。
　　对于铁素体球墨铸铁，硅高有利于获得铁素体基体，所以硅量可高一些，但硅超过一定含量以后，会显著降低其韧性。对于铁素体球墨铸铁的低温冲击韧性，硅的有害作用更为明显，表现为明显提高脆性转变温度。生产上应根据铸件的工作条件和含磷的高低来选择含硅量。磷小于0.08%时，在常温下工作的零件，含硅量可选定为2.6一3.1%，低温工作的零件，硅量最好控制在2.6%以下。在最终硅量决定之后，根据允许的碳当量，可选择比较高的碳量。
　　二、 锰
　　在球墨铸铁中，锰一部分溶入铁素体中，提高它的强度并降低它的韧性，有时可形成少量的碳化物，偏析于晶界上，此时对韧性影响更大。为了提高球墨铸铁的塑性和韧性，应尽可能降低球墨铸铁含锰量。
　　三、 磷
　　磷是球墨铸铁中的有害元素，极易偏析。常在晶界上出现磷共晶组织，严惩降低球墨铸铁的塑性和韧性。对于铁素体球墨铸铁，磷的为害尤其严重，不仅使常温冲击韧性降低，同时使脆性转变温度急剧提高，造成低温脆性。因此含磷量一般要求小于0.1%，最好在0.08一0.07%以下。
　　四、 硫
　　硫高必然消耗较多的球化剂，严重影响球化，因为球化元素都是强有力的脱硫剂，加入铁水后首先要脱硫，然后才起球化作用。原铁水中的硫应愈低愈好。一般要求控制到0.06%以下。
　　五、 残余镁量及稀土量
　　在无稀土的情况下，要保证完全球化的残余镁量约为0.03-0.08%，残余镁量太高，会引起一系列的问题，主要如夹渣、缩松、皮下气孔及白口倾向的加大。如有稀土元素存在，则Mg残余量可适当低些。