通过实际生产中的分析实验，影响球墨铸铁主要性能指标的化学成分，主要分析了CE值、硫、氧、残余镁、稀土元素和微量元素对石墨形态和铸件质量的影响。
1.碳当量(CE)
碳当量(CE)太高：容易发生石墨畸变，对于珠光体基体球墨铸铁，使珠光体片间距增加，从而使铸件的本体硬度和抗拉强度降低；CE值如果太低：铸件缩松倾向增大，容易产生铸件不合格。球墨铸铁的流动性很大程度上是由碳当量(CE)影响的，提高碳当量(CE)可以起到改善液态球墨铸铁流动性的作用。在碳当量为4.6%-4.8%时，球墨铸铁铁液的流动性最强，利于浇注和补缩；随着碳当量继续增加，流动性不但不会增加反而会有所下降。碳当量在4.2%-4.8%范围内，缩松和缩孔倾向明细减少，可以获得内部组织性能优良的优质球铁铸件。所以，碳当量需要控制在合理区间，这对材料研究的成功起到至关重要的作用。
2.硫、氧
氧和硫是球墨铸铁的重要元素，需要加以合理控制。如果氧和硫太高，将消耗大量的球化元素与之反应，从而导致石墨畸变，并可能产生大量的渣，增加球墨铸铁件夹渣缺陷出现的可能性；适量的氧和硫元素能够与铁液中的镁、钙、钡等合金元素形成化合物，成为石墨异质核心，对铁水性能比较有利；过少的氧和硫元素会导致形核核心数量不足，造成石墨球数过少，不利于石墨的球化。硫的含量控制在0.015-0.04%之间比较合理。
3.镁
镁(Mg)是球化剂的主要化学成分。镁作为主要球化元素，一方面与铁水中的氧、硫等元素反应，另一方面作为球化剂起球化作用。镁含量太少时易造成球化不良，引起球化效果不好；镁含量过多时，产生过多的残留镁，容易造成石墨畸变、夹杂等铸造缺陷，并且镁还会与碳发生反应，增加球墨铸件的缩松倾向。许多学者认为厚大断面球铁中，由于稀土元素的作用，残留镁量宜控制在0.03%~0.06%比较合理，对材料的各项相关影响最佳。镁的加入量随球化剂的加入量确定，球化剂中镁含量一般为5-7%，球化剂的加入量是铁水重量的1~1.2%。
4.稀土元素
稀土元素(RE)与Mg元素一起加入铁液中起到两方面的作用。一是可以脱硫、去氧，保护球化元素镁，保证球化反应质量。另一方面可以中和铁液中有害的微量元素Sb、Bi、Pb等，形成的化合物还可以成为石墨形核的基础。确定稀土元素的加入量时应综合考虑铁液中残余硫量和微量元素含量等因素。适量的稀土元素的加入可以增加石墨球数量，提高球墨的抗衰退能力，过多的稀土元素则会引起碎块状石墨等缺陷。稀土元素的控制对球墨铸铁也是十分重要的内容。我们是用低稀土的球化剂，稀土元素的残留量一般在0.002-0.004%之间。
5.微量元素
微量元素Bi、Pb、Sb、Ti、As等在厚大断面球铁中的作用也是不可忽视的。这些元素常被当作干扰元素对待，要求严格限制其含量。采用稀土镁处理球铁时，由于稀土元素的中和作用，这些微量元素的限量被放宽，稀土和这些元素的相互作用甚至可以提高球化级别，增加石墨球数。所以，在保证球化效果的情况下适当的加入微量元素对铸件石墨球化非常有利。
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