球墨鑄鐵化學成分主要包括碳、硅、錳、硫、磷5大常見元素。對于一些對組織及性能有特殊要求的鑄件,還包括少量的合金元素。同普通灰鑄鐵不同的是,為保證石墨球化,球墨鑄鐵中還須含有微量的殘留球化元素。
碳及碳當量的選擇原則
碳是球墨鑄鐵的基本元素,碳高有助于石墨化。由于石墨呈球狀后石墨對機械性能的影響已減小到最低程度,球墨鑄鐵的含碳量一般較高,在3.5%~3.9%之間,碳當量在4.1%~4.7%之間。鑄件壁薄、球化元素殘留量大或孕育不充分時取上限;反之,取下限。將碳當量選擇在共晶點附近不僅可以改善鐵液的流動性,對于球墨鑄鐵而言,碳當量的提高還會由于提高了鑄鐵凝固時的石墨化膨脹提高鐵液的自補縮能力。碳含量過高,會引起石墨漂浮。因此,球墨鑄鐵中碳當量的上限以不出現石墨漂浮為原則。