陜西(xi)球墨鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)化學成分主要包括碳、硅(gui)、錳、硫(liu)、磷五大常(chang)見元(yuan)素(su)。對于一(yi)些對組織及(ji)性能有(you)特殊(shu)要求的鑄(zhu)(zhu)件，還包括少量的合金元(yuan)素(su)。同普通灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)不(bu)同的是(shi)，為保證石墨球化，球墨鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)中還須含有(you)微量的殘留球化元(yuan)素(su)。

1、碳(tan)(tan)(tan)及碳(tan)(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)選擇(ze)原則(ze)： 碳(tan)(tan)(tan)是球墨(mo)(mo)鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)基本元素，碳(tan)(tan)(tan)高(gao)有(you)助于石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)化(hua)。由于石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)呈球狀(zhuang)后石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)對機械性能的(de)影(ying)響已減(jian)小到.低(di)程度(du)，球墨(mo)(mo)鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)含(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)一般(ban)較(jiao)高(gao)，在(zai)(zai)3.5～3.9%之(zhi)間(jian)，碳(tan)(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)在(zai)(zai)4.1～4.7%之(zhi)間(jian)。鑄(zhu)(zhu)件壁(bi)薄(bo)、球化(hua)元素殘(can)留量(liang)(liang)(liang)大或孕育不(bu)充分時(shi)取上限(xian)(xian)；反之(zhi)，取下限(xian)(xian)。將碳(tan)(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)選擇(ze)在(zai)(zai)共(gong)晶點附近不(bu)僅可以改善鐵液的(de)流動(dong)性，對于球墨(mo)(mo)鑄(zhu)(zhu)鐵而言，碳(tan)(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)提高(gao)還會由于提高(gao)了鑄(zhu)(zhu)鐵凝固時(shi)的(de)石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)化(hua)膨脹提高(gao)鐵液的(de)自補縮能力。但是，碳(tan)(tan)(tan)含(han)量(liang)(liang)(liang)過高(gao)，會引(yin)起石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)漂浮。因此，球墨(mo)(mo)鑄(zhu)(zhu)鐵中(zhong)碳(tan)(tan)(tan)當(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)上限(xian)(xian)以不(bu)出(chu)現石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)漂浮為原則(ze)。

2、硅(gui)的選(xuan)擇(ze)原(yuan)則(ze)(ze)： 硅(gui)是(shi)強石墨(mo)化元素(su)。在球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵(tie)中(zhong)，硅(gui)不僅可以有效地減小白口傾向，增(zeng)加鐵(tie)素(su)體量，而(er)且具有細化共(gong)晶團，提高(gao)石墨(mo)球(qiu)圓整度(du)的作用。但是(shi)，硅(gui)提高(gao)鑄(zhu)鐵(tie)的韌(ren)脆性(xing)轉變溫度(du)（圖1），降低(di)沖擊(ji)韌(ren)性(xing)，因此(ci)硅(gui)含(han)量不宜過高(gao)，尤其是(shi)當鑄(zhu)鐵(tie)中(zhong)錳和磷含(han)量較高(gao)時，更需要嚴格控(kong)制(zhi)硅(gui)的含(han)量。球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵(tie)中(zhong)終硅(gui)量一般(ban)在1.4—3.0%。選(xuan)定碳(tan)當量后，一般(ban)采(cai)取高(gao)碳(tan)低(di)硅(gui)強化孕育的原(yuan)則(ze)(ze)。硅(gui)的下限(xian)以不出現自由(you)滲碳(tan)體為(wei)原(yuan)則(ze)(ze)。

 3、錳(meng)的選擇(ze)原則(ze)： 由于球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)硫的含量已經(jing)很低，不需要過多的錳(meng)來中(zhong)(zhong)和硫，球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)錳(meng)的作(zuo)用就(jiu)主要表現在增加(jia)(jia)珠光體(ti)的穩定(ding)性(xing)(xing)，促(cu)進形(xing)成(cheng)(Fe、Mn)3C。這(zhe)些碳化物偏析于晶界，對球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵(tie)(tie)的韌(ren)性(xing)(xing)影響很大(da)。錳(meng)也會(hui)提高(gao)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵(tie)(tie)的韌(ren)脆性(xing)(xing)轉變(bian)(bian)溫度，錳(meng)含量每(mei)增加(jia)(jia)0.1%，脆性(xing)(xing)轉變(bian)(bian)溫度提高(gao)10～12℃。因此(ci)，球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)錳(meng)含量一(yi)般是(shi)愈(yu)低愈(yu)好(hao)，即(ji)使(shi)珠光體(ti)球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵(tie)(tie)，錳(meng)含量也不宜超過0.4～0.6%。只(zhi)有以提高(gao)耐磨性(xing)(xing)為目的的中(zhong)(zhong)錳(meng)球(qiu)鐵(tie)(tie)和貝氏(shi)體(ti)球(qiu)鐵(tie)(tie)例外。

4、磷(lin)的(de)選擇原則： 磷(lin)是一(yi)種有害元素(su)。它在鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)中溶解度極(ji)低，當(dang)其含量小于(yu)0.05%時，固溶于(yu)基體中，對力學性(xing)能幾乎沒有影響。當(dang)含量大于(yu)0.05%時，磷(lin)極(ji)易偏(pian)析于(yu)共(gong)晶(jing)團邊界(jie)，形成二元、三元或復(fu)合磷(lin)共(gong)晶(jing)，降低鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)韌性(xing)。磷(lin)提高(gao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)韌脆性(xing)轉變溫度，含磷(lin)量每增加0.01%，韌脆性(xing)轉變溫度提高(gao)4～4.5℃。因此(ci)，球墨鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)中磷(lin)的(de)含量愈低愈好，一(yi)般情況(kuang)下應低于(yu)0.08%。對于(yu)比較重要的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件，磷(lin)含量應低于(yu)0.05%。

5、硫的(de)選擇原(yuan)則： 硫是一種反球化(hua)元素(su)，它與鎂、稀(xi)土(tu)等球化(hua)元素(su)有很(hen)強的(de)親合力，硫的(de)存在(zai)會大量消耗鐵液中(zhong)的(de)球化(hua)元素(su)，形成鎂和稀(xi)土(tu)的(de)硫化(hua)物，引起夾(jia)渣、氣孔等鑄(zhu)造(zao)缺陷。球墨鑄(zhu)鐵中(zhong)硫的(de)含量一般要求小于0.06%。

6、球(qiu)(qiu)(qiu)化元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)選擇(ze)原(yuan)則： 目前(qian)在工業上(shang)使用的(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)化元(yuan)(yuan)素(su)主要是鎂和(he)稀(xi)土(tu)。鎂和(he)稀(xi)土(tu)元(yuan)(yuan)素(su)可以中(zhong)和(he)硫(liu)等反球(qiu)(qiu)(qiu)化元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)作(zuo)用，使石墨按球(qiu)(qiu)(qiu)狀生長(chang)。鎂和(he)稀(xi)土(tu)的(de)(de)殘留量應根據鐵液中(zhong)硫(liu)等反球(qiu)(qiu)(qiu)化元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)含量確定。在保證球(qiu)(qiu)(qiu)化合格的(de)(de)前(qian)提下，鎂和(he)稀(xi)土(tu)的(de)(de)殘留量應盡量低。鎂和(he)稀(xi)土(tu)殘留量過(guo)高，會增加(jia)鐵液的(de)(de)白口傾向，并會由于(yu)它們在晶界上(shang)偏析而影響鑄件的(de)(de)機(ji)械性能。