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球铁铸件除铁外的化学成分通常为：含碳量3.0～4.0%，含硅量1.8～3.2%，含锰、磷、硫总量不超过3.0%和适量的稀土、镁等球化元素。
球铁铸件是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
球墨铸铁件微观凝固过程跟孕育程度的影响<一>、球墨铸铁的微观凝固过程
从20世纪80年代开始，很多学者对球墨铸铁的微观凝固过程提出新的认识，包括：①亚共晶球墨铸铁，先析出初生奥氏体。共晶球墨铸铁，在非平衡凝固条件下，首先析出初生奥氏体。过共晶球墨铸铁则首先析出初生石墨球。②共晶结晶时，发生离异共晶。共晶奥氏体与石墨球分别单独形核。③初生枝晶和晕圈枝晶交替生长，促成石墨球周围奥氏体壳形成。奥氏体以石墨生长面为衬底形核、生长，在初生石墨球周围形成环状封闭奥氏体壳。④由于石墨漂浮、枝晶下沉及熔体对流等原因，石墨球与奥氏体发生碰撞，形成共晶晶粒。基于这些新的认识，可以将球墨铸铁的微观凝固过程近似表述为，当温度下降到液相线温度以下某一温度时，亚共晶球墨铸铁有初生奥氏体枝晶、共晶和过共晶球墨铸铁有初生石墨球在液相中析出。共晶结晶时，共晶奥氏体与石墨球分别单独形核。
石墨球在液体中自由长大到一定尺寸后，在石墨球外围形成奥氏体晕圈。同时奥氏体按枝晶状方式生长，并逐渐在枝晶旁析出石墨球。石墨球与奥氏体枝晶的碰撞与接触形成共晶晶粒，石墨球被奥氏体包围。碳原子通过奥氏体壳向石墨球扩散，石墨球得到显著长大。随着温度降低，石墨-奥氏体共晶晶粒不断长大，游离奥氏体也会自由生长。当所有液相变成固相后，凝固结束。对球墨铸铁凝固过程的认识建立在球墨铸铁属于离异共晶以及熔液内存在运动两个事实的基础上，强调奥氏体枝晶的单独存在和它在凝固过程中的作用。采用着色腐蚀技术，金相显示了球墨铸铁缩松区中奥氏体枝晶的组织形貌，分析了球铁缩松的形成机制。研究表明，奥氏体枝晶对缩松缺陷的类型及形成机制具有显著影响。可见，缩松形成于上述形成过程的第二阶段，枝晶形成骨架后，凝固较早的区域对热中心的异地抽吸液体流动是球铁缩松形成的主要原因。并且，随冷却速度增大，枝晶析出量增大，而石墨析出量减小，共晶前期凝固收缩增大，缩松倾向也增大。指出宏观缩松常常出现在枝晶晶簇间隙，产生于共晶凝固前期树枝晶骨架形成后，是异地凝固收缩造成对热节中心(厚壁处)铁液抽吸流动的结果；微观缩松是于凝固末期，晶簇间隙中的凝固收缩得不到补偿而产生的微小孔洞；枝晶数量增多，形态趋于发达，液态金属异地抽吸作用增强，易于形成宏观缩松；反之，枝晶数量减少，形态粗壮，倾向于形成显微缩松。
<二>、球墨铸铁孕育程度的影响
球墨铸铁孕育处理可提高石墨球圆整度，改善球化率，辅助石墨呈球状生长。孕育是使石墨球数量明显增加的重要手段，石墨球数对缩孔、缩松均产生重要影响。提高孕育量会增大球墨铸铁收缩体积，增大缩松倾向。也有研究表明，高强度铸型条件下，提高孕育量会减小缩松倾向。孕育量对缩松率影响并不单调的结论。孕育有一较佳量，孕育剂加入过少，会导致孕育不足并出现白口和硬度过高现象，但孕育剂加入过多未必都能熔化，因此可能造成夹渣，增大铸铁收缩量，产生缩孔、缩松等缺陷。
不难看出，孕育对缩松倾向的影响非常复杂。但是，可从理论上分析孕育对缩松倾向的影响。足够的孕育会有效提高石墨球数量。石墨球增多使球间距变小，缩短碳的扩散距离，加速奥氏体向铁素体和石墨转化，使组织中铁素体增加。同时，球数增加后，石墨易变得圆整，使共晶晶粒轮廓更接近团球状外形，从而减小共晶团界面粗糙程度，利于补缩液体的流动。这样就使球铁铸件最后凝固区域明显减小，共晶晶粒周围的偏析程度减轻，缩松倾向减小。当孕育量减小时，异质核心数量和石墨球数量相应减少，石墨直径变大，这会引起非球状石墨增多、晶间偏析程度增大，缩松倾向增大。
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