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球化不良是指球化处理未达到球化等级要求。球化衰退是指浇注后期的铸件球化元素残留量过低而引起的球化不合格，两者缺陷特征相近。宏观特征为铸件断口为银灰色组织上分布芝麻状黑色斑点，且数量较多、直径较大，则表明程度较严重，若机床铸件断口全部成灰色粗晶粒，则表明完全未球化。金相组织一般集中分布大量厚片状石墨，若数量多，面积率越大，表明程度越严重；若呈片状石墨，则表明完全未球化。
若原铁液中含硫高、严重氧化的炉料中含有过量的反球化元素；球化处理后铁液残余镁和稀土量过低。其中铁液中溶解氧量偏高是球化不良的重要因素。选用低硫焦炭、低硫金属炉料，必要时需进行脱硫处理；废钢除锈；控制冲天炉鼓风强度和料位：严格检验控制炉料及球化元素成分，必要时可增加球化剂中的稀土用量；严格控制球化工艺，防止球化处理失败。
高硫、低温、氧化严重的铁液经球化处理后形成的硫化物、氧化物夹渣未充分上浮，扒渣不充分，铁液覆盖不好。空气中的氧通过渣层或直接进入铁液使有效的球化元素氧化并使活性氧增加使球化衰退的主要原因。渣中的硫也可重新进入铁液消耗其中的球化元素，铁液在运输、搅拌、倒包过程中，镁聚集上浮逸出被氧化，因此使有效残留球化元素减少造成球化衰退。
实际生产中应尽量降低原铁液含硫、含氧量，适当控制温度。可添加稀渣剂使渣充分上浮并扒渣，扒渣后可添加草灰等覆盖剂以尽可能隔离空气。加包盖或采用密封式浇注包、采用氮气或氢气保护可有效的防止球化衰退。应加快浇注，减少倒包、运输及停留时间。必要时可增加球化剂添加量。由球化衰退引起的石墨形态恶化，补充孕育后可改善。
二、缩孔和缩松球墨铸铁共晶凝固时间比灰铸铁长，呈粥状凝固，凝固外壳较薄弱，在二次膨胀时，在石墨膨胀力作用下使外壳膨胀，松弛了内部压力。在第二次收缩过程中，最后凝固的热节部位内部压力低于大气压，被树枝晶分割的小熔池处成为真空区，完全凝固后成为孔壁粗糙、排满树枝晶的疏松孔，即缩松缺陷。肉眼可见的为宏观缩松，产生于热节区残余铁液开始大量凝固的早期，包括残余铁液的依次收缩和二次收缩，因而尺寸略大而内壁排满枝晶，呈灰暗疏松或蝇脚痕迹斑点。显微镜下可见的称为微观缩松，产生于二次收缩末期，共晶团或其集体间的铁液在负压下得不到补缩凝固收缩而成，常见于厚壁处。
缩孔产生于铁液温度下降发生一次收缩阶段。如大气压扒表面凝固层压陷，则呈现表面凹陷及局部热节凹陷，否则铁液中气体析出至顶部壳中聚集成含气孔的内壁部分光滑的暗缩孔，缩孔内壁粗糙，排满树枝晶，常见于热节处。有时与外界相同形成明缩孔，内表面光滑，但已被氧化。形成原因主要有碳当量低，增加缩孔缩松倾向，磷共晶削弱凝固外壳强度，三元磷共晶减少石墨化膨胀，含磷量高显著增大缩松倾向。残留镁量过高，增大缩松、缩孔倾向。适量残留稀土量，可减少缩松，过高也增大二者倾向。
通过提高铸型的紧实度，如高压造型、树脂砂造型、金属型覆砂均可减少缩孔和缩松缺陷，同时提高铁液的碳当量，降低浇注温度，采用薄而宽的内浇口，使其在二次膨胀前凝固封闭，利用石墨化膨胀补偿铁液液态收缩和凝固收缩，消除部分缩孔、缩松缺陷。另外，冒口的数量、大小以及数控机床铸件的连接当否等都将影响冒口的补缩效果，有研究表明，碳含量在一定范围内有助于消除缩孔和缩松。
三、夹渣
形成一次夹渣的主要原因是原铁液含硫量高、氧化严重。生成二次夹渣的主要原因是残余镁量较高，提高了氧化膜形成温度.球化处理后Mg、RE与铁液中O、S反应一形成渣。当铁液在运输、倒包、浇注、充型翻滚时氧化膜破碎并被卷入铸型，在型内上浮吸附硫化物具体于表面或死角处，此为二次渣，一般夹渣过程中主要以二次渣为主。分布于铸件浇注位置上表面、型芯的下面及死角处，破断面上显现暗黑色无光泽深浅不一的夹杂物，呈断续分布。金相观察可见条状、块状夹杂物，邻近的石墨可呈片状或球状。磁粉探伤时磁痕呈条状分布，条纹多而粗、堆积密表面夹渣严重。
通过降低原铁液硫、氧含量，提高出炉温度。在保证球化的情况下尽量降低残留镁量；加入适量的稀土可降低形膜温度；球化处理时加少量冰晶石，可用于稀释渣并生成AlF3气体和MgF：膜以减少二次氧化，此方法主要用于防止大件的夹渣。浇注温度一般不低于1300，使其高于形膜温度，防止二次渣的形成。浇注系统设计应使充型平稳，易出现夹渣部位设置集渣冒口或挡渣装置，避免直浇道冲砂。另外，铸型紧实度要均匀，强度足够，合箱时应吹净铸型中的砂子。
四、石墨漂浮
过共晶和近共晶成分左右的球墨铸铁件厚大部位常出在大型机床铸件顶部和热节处常出现石墨密集区，此区域碳含量明显高于铸件平均碳含量。碳含量过高，厚壁铸件凝固缓慢为石墨上浮提供了时间条件，增加了石墨漂浮，稀土使共晶点左移动，当残留量远大于0.06%时，石墨漂浮显著增加；炉前处理温度和浇注温度过低、处理后铁水保持时间过长也是形成石墨漂浮的原因。
镁使共晶点右移动，提高残留镁量，减少石墨漂浮。高温浇注延长了铁液在型内保持液态的时间，增加石墨漂浮。炉料原始尺寸大、数量多，未熔石墨微粒促进石墨形核析出和石墨漂浮；纯净的炉料过冷度大，不利于形核析出石墨，漂浮较少。冷却过程中的过共晶铁液首先析出石墨球，上浮聚集形成石墨漂浮，分布于铸件最后凝固部位的上部，如冒口、冒口颈边缘、厚壁处上部、芯子下面。宏观断口呈连续均匀分布、颜色均匀的一层黑色斑，显微镜低倍下观察明显聚集石墨。在100倍下观察，石墨球成串连接，多呈开花状。
在整个过程中，需根据壁厚控制碳当量，尤其控制C的含量，适当使用废钢，含硅较低的原生铁与回炉料搭配使用；残留稀土量不可过高。适当控制浇注温度，大断面铸件要适当添加阻止石墨化元素钥等，提高碳在铁液中的溶解度，局部放置冷铁也可防止该部位产生石墨漂浮。
五、皮下气孔
皮下气孔是球墨铸铁件最常见的缺陷，且直径多在1~2mm左右，气孔内主要为氢气及少量的一氧化碳和氮。一般来说铁水从大气中吸氢的数量很微小，产生皮下气孔的氢主要是来自铸型中的水蒸气与铁水之间的界面反应。
另外，残留镁量增加，产生皮下气孔的趋势增加。含镁铁液表面张力大，易形成氧化膜，阻碍析出气体、侵入气体的排出，使其滞留于皮下而形成。形膜温度随残留镁量增加而提高，加剧其阻碍作用。薄壁铸件冷却快、形膜早，易形成此缺陷。气体来源主要是降温过程中析出的镁蒸汽，在充型过程中镁液翻滚促其上浮。铁液中的镁与型砂水分反应，镁作为触媒促进碳与型砂水分反应，镁使活性增大的铁与水分反应，水和镁、碳化物反应产生乙炔分解都可能产生氢气。此外潮湿锈蚀炉料、潮湿硅铁和中间合金、冲天炉高湿度鼓风都可能带入氢气，微量Al可显著增加皮下气孔，中锰球墨铸铁含氮较多，某些砂芯树脂粘结剂含氮过多，都可能促使皮下气孔缺陷的成型。球墨铸铁的糊状凝固特点也使气体通道较早被堵塞。一般来说，铸型产生皮下气孔倾向依次减少为：湿型、干型、水玻璃型、壳型。另外，型砂的紧实度与透气型也有较大影响，合理设计浇冒口，使铁液平稳浇注并巨头较强挡渣能力，适当增加直浇道和冒口的高度，以增加金属液的静压力都可防止缺陷的产生。
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