球墨铸铁化学成（chéng）分主要（yào）包括碳、硅、锰、硫、磷（lín）5大（dà）常见元素（sù）。对于一些对组织及性（xìng）能有特殊（shū）要（yào）求的铸件，还（hái）包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是（shì），为保证石墨球化（huà），球墨铸铁（tiě）中还须含（hán）有微量的残留球化元素。

1.碳（tàn）及碳当量（liàng）的选（xuǎn）择原则

    碳是（shì）球（qiú）墨铸铁的基本元素，碳高有助于（yú）石墨化。由于（yú）石墨呈（chéng）球状（zhuàng）后石墨对机械（xiè）性能（néng）的影响（xiǎng）已减小到zui低程度，球墨铸铁的含碳量一般（bān）较高，在3.5%～3.9%之间，碳当量在4.1%～4.7%之间。铸（zhù）件壁（bì）薄、球化元素（sù）残留量大或（huò）孕育不充分时取（qǔ）上限；反之，取下限。将碳（tàn）当量（liàng）选择在共晶点附近不仅可以（yǐ）改善（shàn）铁液的流动性，对于球墨铸（zhù）铁而言，碳当（dāng）量的提高还会由于提（tí）高（gāo）了铸铁凝固时的石（shí）墨化膨胀提高铁液（yè）的自补缩能力。碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球（qiú）墨铸（zhù）铁中碳（tàn）当量的上限以不出（chū）现石墨（mò）漂浮为原则。

2.硅的选择原则

硅是强石墨（mò）化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效（xiào）地减（jiǎn）小白（bái）口倾向，增（zēng）加铁素体量，而且（qiě）具有细化共晶团，提高石（shí）墨球圆整度（dù）的作（zuò）用。硅（guī）提高铸铁的韧脆性转（zhuǎn）变温度，降低冲击韧（rèn）性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸（zhù）铁中锰和磷含量较（jiào）高时，更需要严格控（kòng）制（zhì）硅的含量。球墨铸铁（tiě）中终硅量一（yī）般在1.4%～3.0%。选定碳当量后，一（yī）般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的（de）下限（xiàn）以不出（chū）现自由渗（shèn）碳体（tǐ）为原则。                                

球墨铸铁中碳硅含（hán）量确（què）定以后（hòu），成（chéng）分（fèn）设（shè）计基本合适。如果高于zui佳区域，则容易出现石（shí）墨漂浮现象。如果（guǒ）低（dī）于zui佳区域，则容易（yì）出现（xiàn）缩松缺陷和自（zì）由碳化物。

3.锰的选择原则

    由于球墨铸铁中硫的含量（liàng）已经很低，不需要过多的锰来中和（hé）硫，球墨铸铁中（zhōng）锰（měng）的（de）作用（yòng）就主要表（biǎo）现在（zài）增加珠（zhū）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，对球墨铸铁（tiě）的韧性影（yǐng）响很大。锰也会提高铁素体球墨铸（zhù）铁的韧脆性转变温度，锰含量每增（zēng）加0.1%，脆（cuì）性转变温（wēn）度（dù）提高10～12℃。因（yīn）此，球墨铸铁中锰（měng）含量一般是愈低（dī）愈好，即（jí）使珠光体球墨铸铁，锰含（hán）量也不（bú）宜超过（guò）0.4%～0.6%。只有（yǒu）以提高耐（nài）磨性为目的（de）的中锰球铁和贝氏体球铁例外。

4.磷的选择原则

    磷是（shì）一种有害元素。它在铸（zhù）铁中溶解度极低，当其含量小于0.05%时（shí），固溶（róng）于基（jī）体中（zhōng），对力学性能几乎没有影响（xiǎng）。当含（hán）量大于（yú）0.05%时，磷极（jí）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（zhù）铁的（de）韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变（biàn）温度，含（hán）磷量每（měi）增加0.01%，韧脆性转变（biàn）温度提高4～4.5℃。因此，球墨（mò）铸铁中磷的含量愈低愈好，一般（bān）情况下应低于0.08%。对于（yú）比较重要的铸件，磷含量应低于0.05%。

5.硫的选择原则

    硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等（děng）球化元素有很强的（de）亲合力，硫的存在会大（dà）量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀（xī）土的硫化物（wù），引起夹渣、气孔等铸造缺陷。球（qiú）墨铸（zhù）铁中硫的含量一般（bān）要求小于0.06%。

6.球化元素的选择原则

目前在工业上使用的（de）球化元素主要是镁和稀土。镁（měi）和稀土元素可以中和（hé）硫等（děng）反球（qiú）化元素的作用，使石墨按球状生长。镁和稀（xī）土的残留量应根据（jù）铁液中（zhōng）硫等反球（qiú）化元素的含量（liàng）确定。在保证球化合格的前提下（xià），镁和稀土的（de）残留量应尽量（liàng）低。镁和稀土残留量过高，会增加铁液（yè）的白口倾向，并（bìng）会（huì）由于它们在晶界上偏析而影响铸件的力学性能。