球墨（mò）铸铁化学成（chéng）分主要（yào）包括碳、硅、锰、硫、磷5大常（cháng）见（jiàn）元素。对于一些对组织及性能（néng）有特殊要求的铸件，还包括少（shǎo）量的合金元（yuán）素。同（tóng）普（pǔ）通灰铸（zhù）铁不同的是（shì），为保证石墨（mò）球化，球（qiú）墨铸铁中还须含有微量（liàng）的（de）残（cán）留球（qiú）化元素（sù）。

1.碳及碳当（dāng）量的选择原则

    碳是球墨铸铁的基本元素（sù），碳高有助于石墨（mò）化。由（yóu）于（yú）石墨呈球（qiú）状后石（shí）墨对（duì）机（jī）械性能的影响已减（jiǎn）小到zui低程度，球墨（mò）铸（zhù）铁（tiě）的含碳量一般较高，在（zài）3.5%～3.9%之间，碳当量在（zài）4.1%～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素（sù）残留（liú）量大或孕育（yù）不充分（fèn）时取上限；反之，取（qǔ）下限（xiàn）。将碳当量（liàng）选择（zé）在共晶点附近不仅可以（yǐ）改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量（liàng）的提高还（hái）会（huì）由于提高了铸铁凝（níng）固时的石墨化膨胀提高铁（tiě）液的自补缩能（néng）力。碳含（hán）量过高（gāo），会引起石（shí）墨漂浮。因此，球墨（mò）铸铁中碳（tàn）当量的上限以不出现石墨漂浮为原则（zé）。

2.硅的选择原则

硅是（shì）强石墨化元（yuán）素。在球墨（mò）铸（zhù）铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素（sù）体量，而且具（jù）有（yǒu）细化共晶（jīng）团，提（tí）高石墨球圆整度的作用。硅提（tí）高铸铁的韧脆性转变温度，降（jiàng）低（dī）冲击韧性，因此硅（guī）含量不宜过高，尤其是当（dāng）铸铁（tiě）中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁（tiě）中终硅量一般在（zài）1.4%～3.0%。选定碳（tàn）当量后，一（yī）般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限（xiàn）以不出现（xiàn）自由渗碳体为原则。                                

球（qiú）墨铸铁中碳硅含（hán）量确定以后，成分设计基本合适。如果高于zui佳（jiā）区（qū）域（yù），则容易出现石（shí）墨漂浮现象。如果低于zui佳区域，则（zé）容易出现缩（suō）松缺陷（xiàn）和（hé）自由碳化物。

3.锰的选择原则

    由于（yú）球墨铸铁（tiě）中硫的含（hán）量已经很低，不需要过多的锰（měng）来中和（hé）硫（liú），球墨铸铁中锰的作（zuò）用就（jiù）主要表现在增加珠（zhū）光体的（de）稳定（dìng）性（xìng），促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界（jiè），对球（qiú）墨（mò）铸铁的韧性影响很大。锰也会提高铁（tiě）素体（tǐ）球墨铸铁（tiě）的韧脆性转变温（wēn）度，锰含（hán）量每增加0.1%，脆性（xìng）转（zhuǎn）变温度提高（gāo）10～12℃。因此，球墨铸铁（tiě）中锰含（hán）量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁（tiě），锰（měng）含（hán）量也不宜超过0.4%～0.6%。只有以提（tí）高耐磨（mó）性为（wéi）目的的中（zhōng）锰球铁和贝氏体球铁例外。

4.磷的（de）选择原则

    磷（lín）是一种有（yǒu）害（hài）元素。它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于（yú）0.05%时，固溶于基体中，对力学性能几乎（hū）没（méi）有影响。当含量大于0.05%时，磷极（jí）易偏析（xī）于（yú）共（gòng）晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度，含磷量每增加0.01%，韧脆性转变温（wēn）度（dù）提高4～4.5℃。因此（cǐ），球墨铸铁中磷的含量愈低愈好，一般情况下应低（dī）于0.08%。对于比（bǐ）较重要的铸件，磷含量应（yīng）低于0.05%。

5.硫的选择原（yuán）则

    硫是一种反球化元（yuán）素，它（tā）与镁、稀土等球化元素有（yǒu）很强的亲合（hé）力，硫的存在会大量消（xiāo）耗铁液中（zhōng）的（de）球化元素，形成镁和稀（xī）土的硫化物，引（yǐn）起夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量（liàng）一（yī）般要求小于0.06%。

6.球化元（yuán）素的选择原则

目前在（zài）工业上使用（yòng）的球化元素（sù）主要是镁和稀土。镁（měi）和稀土元素可以中（zhōng）和硫等反球化元素的作用，使（shǐ）石墨按球（qiú）状生长。镁和稀土的残留（liú）量（liàng）应根据铁液中（zhōng）硫等反球化元素的含量（liàng）确（què）定（dìng）。在保证球化合格（gé）的前提下，镁和稀土（tǔ）的残留量（liàng）应尽（jìn）量低。镁和稀土残留（liú）量过高（gāo），会增加铁液的白口倾向，并会由于（yú）它们（men）在晶（jīng）界上偏析而影响铸件的力学性能。