球墨铸铁的生产过程包括以下几个环节：
熔炼合格的铁液；球化处理；孕育处理；炉前检验；浇注铸件；清理及热处理；铸件质量检验。
以上环节中以熔炼铁液和进行有效的球化－孕育处理是生产的关键。

一、化学成分的选定。
1.基本元素：

①碳和硅：
由于球状石墨对基体的削弱作用很小，故球墨铸铁中石墨数量多少，对力学性能的影响不显著，当含碳量在3.2-3.8%范围内变化时，实际上对球墨铸铁的力学性能无明显影响。确定球墨铸铁的碳硅含量时，主要从保证铸造性能考虑，为此将碳当量选择在共晶成分左右。
由于球化元素使相图上的共晶点C的位置右移，因此使共晶碳当量移至4.6-4.7%。
具有共晶成分的铁液流动性。
形成集中缩孔倾向大（好补缩，好设置冒口）。
铸铁的组织致密度高。
当碳当量过低时，铸件易产生缩松和裂纹。
当碳当量过高时，易产生石墨漂浮现象，其结果是使铸铁中的夹杂物数量增多，降低铸铁性能，而且污染工作环境。
用镁和铈处理的铁液有较大的结晶过冷和形成白口倾向，硅能减少这种倾向。
此外，硅还能细化石墨，提高石墨球的园整度，但硅又降低铸铁的韧性，并使韧性－脆性转变温度升高。
因此，在选择碳硅含量时应按照：高碳低硅的原则，一般认为Si>2.8-3%时，会使球墨铸铁的韧性降低（尤其高寒）。
铁素体球墨铸铁   C:3.6-4.0%   Si:2.4-2.8%
珠光体球墨铸铁   C:3.4-3.8%   Si:2.2-2.6%

②锰：球墨铸铁中锰所起的作用与其在灰铸铁中所起的作用不同之处：
在灰铸铁中，锰除了强化铁素体和稳定珠光体外还能减小硫的危害作用。
而在球铁中，由于球化元素具有很强的脱硫能力，因而锰已不再能起这种有益作用。
而由于锰有严重的正偏析倾向，往往有可能富集于共晶团晶界处，严重时会促使形成晶间碳化物，因而降低球墨铸铁的韧性。
含锰量的控制，依对基体的要求和铸件是否进行热处理而定。
对于铸态铁素体球墨铸铁       Mn<0.5%
对于热处理铁素体球墨铸铁     Mn 0.3-0.4%
对于珠光体球铁               Mn 0.4-0.8%
铸态珠光体球铁：Mn虽可适当高些。但通常推荐用铜来稳定珠光体。

③磷：
磷在球墨铸铁中有严重的偏析倾向，易在晶界处形成磷共晶，严重降低球铁的韧性。
磷还变大球铁的缩松倾向。
当要求球铁有高韧性时，P应控制在0.04-0.06%以下，如球铁中有钼存在时，更应控制磷的含量，因此时易在晶界处形成脆性的磷钼四元化合物。

④硫
球墨铸铁中的硫与球化元素有很强的化合能力，生成硫化物或硫氧化物，不仅消耗球化剂，造成球化不稳定，而且使夹杂物数量增多，导致铸件产生缺陷。而且使球化衰退速度加快。国外生产中原铁液S<0.02%，但我国焦炭含硫量较高。因此，只有改善熔炼条件，炉前脱硫，力求降低硫量。

2.合金元素：

①钼：生产高强度球铁加钼提高铸铁的强度。用量在0.25%，在生产贝氏体球铁或奥氏体－贝氏体球铁加钼使铸铁的奥氏体等温分介曲线（C曲线）向右移，提高淬透性，含钼在0.6-0.8%。
但在铸铁中加钼在共晶团内有较大的正偏析倾向，当钼在0.8-1%时容易促使在共晶团边界形成富钼的四元磷共晶或钼的碳化物等脆性相，钼价格贵，应注意控制使用。

②铜：铜具有稳定珠光体的作用。
国内有的厂用Cu  0.4-0.8%的球铁做汽车曲轴。
在贝氏体球铁中：Mn  0.2-0.4%,Cu 0.6-0.8%配合。
使用球铁经等温淬火能稳定地获得高的贝氏体百分率的组织。

③镍：常作强化元素（同铜），一般在厚壁件及贝氏体。

④铬：用于珠光体球墨铸铁。在铸铁中加入0.2-0.3%时，可起到显著稳定珠光体及强化力学性能。但易形成铁铬碳化物，要谨慎使用。

⑤锑：是强烈稳定珠光体的元素，其含量在0.006-0.008%时就能提高球铁基体中的珠光体百分率起有效作用。
 

在生产铸态珠光体球铁时，可用锑代替铜，在经济上更为合理。
但锑有干扰石墨球化作用。
当Sb>0.01%时，会使石墨形状恶化。
因此，球铁含锑应严格控制在0.006-0.008%以下，并防止积累。

3.微量元素：

球铁中常存有非特意加入的微量元素，如：Ti、Pb、Al、Cr、Sn、Sb等，这些元素对铸铁性能起不良影响，或是干扰石墨化，或是促使在共晶团边界上析出共脆性相或是阻止铁素体化。当加入Re 0.01-0.02%能中和这些元素的有害作用。

二、球铁的熔炼及炉前处理技术：

球墨铸铁具有高的力学性能，是以石墨球化状况良好为前提的。衡量石墨球化状况的标准是球化率、石墨球径和石墨球的园整度。
球化率：在铸铁微观组织的有代表性的视场中，在单位面积上球状石墨数目与全部石墨数目的比值（以%表示）、
石墨球径：在放大100倍条件下测量的有代表性的球状石墨的直径。
园整度：对石墨球园整情况的一种定量概念。

1.对熔炼的要求：

用于球铁铁液应是：高温、低硫、磷及杂质含量低。
由于球铁要球化处理、孕育处理，要使铁液温度降低50-100℃，为了保证浇注温度，铁液要1450-1470℃，又由于加入处理剂，孕育处理要带入大量硅，因此铁液要较低的硅量（小于1.2-1.4%），要求生铁为球铁生产用的低硅生铁。
 

低含硫量：除对原材料含硫量要低，对冲天炉用焦炭含S量要低。是冲天炉＋感应电炉   双联＋中间脱硫
对原材料要求低硫、磷含量，尽可能减少反球化元素，对铁液的氧化程度严格控制。

2.球化处理

球化元素：加入铁液中能使石墨在结晶生长时长成球状的元素。
强：镁、铈、镧、钙、钇
中：锂、锶、钡、钍
弱：钠、钾、锌、镉、锡、铝
反球化元素：某些元素存在在铁液中会使石墨在生长时无法长成球状。