对组织的作用
对铁素体球墨铸铁的影响
对珠光体球墨铸铁的影响
含硅量的选择：
无论是铸态球铁或是热处理的球铁，控制含硅量对得到所需组织和机械性能都是必要的。
对组织的作用随含硅量的增加：（1）共晶碳化物不易出现。（2）无论是硅态还是正火态，都促进形成铁素体，减少珠光体，形成的铁素体和珠光体的相对量还取决于铁水中珠光体促进元素的含量多少。（3）在热处理过程中珠光体和共晶碳化物的石墨化更快发生。
对铁素体球墨铸铁的影响铁素体和珠光体的含量——铁水中硅含量增加导致组织中铁素体量增加而珠光体量减少，抗拉强度和屈服强度下降而延伸率增加，如图1所示。
图1、基体中铁素体量对抗拉性能的影响
图2、退火铁素体球铁中硅量对缺口冲击性能的影响
冲击性能：随含硅量的增加，脆性转变温度提高(图2)，磷和锰也有类似的影响。在高硅铸铁中，脆性转变温度始点将高于室温。
脆性断口有光亮形貌(图3)，这是由于穿过晶粒的断裂小面受光的反射的缘故(图4)。在韧性断裂中，裂痕沿着铁素体晶粒边界并穿过许多石墨球(图5)，所以产生的断裂面呈灰色形貌。
图3、不同硅量的铁素体试样的查氏摆锤冲击断口形貌
图4铁素体球铁脆性端口图5铁素体球铁韧性端口
在转变温度范围内，缺口冲击试样具有灰色与白亮色相混合的断口，韧性/脆性断口比例取决于在转变温度区中发生断裂时的温度。低的转变温度，在低温时有好的抗冲击性能，可在低硅含量(约1%)时获得。典型结果如下表所示。
尽管生产中已应用了后孕育技术，但是在生产含1%Si的铸铁时，应进行热处理获得铁素体基体，以保证组织中无共晶碳化物。
图6铁素体球铁中硅的影响
抗拉性能——硅强化铁素体并提高铁素体硬度(图6)，但高硅含量可导致在室温拉伸载荷下铁素体铸铁脆性断裂，这是由于硅的提高使脆性转变温度超过室温，硅促进脆性断裂的这种作用如图7所示。
图7抗拉试棒断口表面硅促进脆断
对珠光体球墨铸铁的影响抗拉性能——全珠光体铸铁随硅量增加，在给定的温度下其抗塑性变形性能增加，并提高塑性向脆性的转变温度。硅对铸态珠光体铸铁在20～100℃测试的抗拉性能的影响如图8所示。在20℃时，条件屈服强度随着硅量的增加而有所增加，但抗拉强度和延伸率下降。在100℃时，抗拉强度和延伸率高很多，这是由于铸铁是在高于脆性转变温度下测试的。
图8硅对珠光体球铁抗拉性能的影响
正火能在一定程度上消除硅的脆化影响。硅对正火球铁的抗拉性能影响如图9所示。图9所示的抗拉强度与图8铸态铸铁的比较表明，正火后强度明显增加。但强度增加不是总能得到的，只有材料正火时在特别合适的环境下冷却才能得到。
图9、正火球铁在20℃时的抗拉性能
正象铁素体材料一样，珠光体材料的韧性断裂裂纹沿着晶粒边界，并包含着石墨球(图10)，而脆性断裂则穿过晶粒，包含的石墨球很少(图11)。珠光体铸铁屈服强度和抗拉强度之比通常在0.55～0.58范围内，更高的比值表明铸铁具有脆性。
图10、珠光体球铁的韧性断口
图11、珠光体球铁的脆性断口
球墨铸铁含硅量的选择：球铁含硅量一般在2.0～2.8%之间，在这个范围内选择终硅量必需考虑以下因素，
材料技术条件的要求，特别在缺口冲击性能方面。高硅含量提高冲击转变温度，所以对要求性能高的铸铁，重要之点在于保持适当低的硅量。
铸造厂所用的原材料种类。炉料的原始硅量高，只能生产含硅量较高的铸铁。
铸件是铸态的还是热处理的。如进行热处理可选用较低的硅含量。
铸件的断面和尺寸。体件断面增加，可选用较低的含硅量。
采用的镁处理工艺。使用镁硅铁合金便限定了的最小含硅量。
孕育操作的技术和效率。当采用良好的孕育操作时，就能选用较低的硅含量。