目前對于球墨鑄鐵中石墨生長成為球狀形態的研究非常廣范，有資料介紹；（曾用硫、硒和碲在1450℃處理Fe-C合金得到了球狀石墨。而向鐵液中分別加入鈰、鐿、鑭、鈦和鋯等，也發現均能使石墨球化）。
　　可是另有資料介紹；在壓力加鎂的平衡蒸汽壓力高得多的氬氣氣氛下；盡管此時含鎂量足夠也不能得到球狀石墨，隨著壓力降低，則又可觀察到有石墨球的形成。

　　能使石墨球化的化學元素

　　如何來理解這種“矛盾” 的現象呢？我們通過對部分元素的特性進行分析；

　　既然這些元素與石墨化有關系，不防用初生奧氏體和石墨的生長理論來加以討論；Fe-C合金中只有當鐵液為亞共晶時，初生奧氏體枝晶才有條件析出和生長。
　　在生產球墨鑄鐵的工藝中，一般將鐵水的成分調整到共晶或微過共晶成分；那么奧氏體枝晶能否先行析出？
　　當將鎂和稀土加入到球鐵的原鐵水中后，原本屬于灰鐵成分的鐵液卻出現了白口化。這種白口化狀態證明了原本共晶或過共晶成分的鐵水，在阻礙石墨化元素鎂的作用下，已經具有了“強亞共晶”鐵水的性質，滿足了初生奧氏體枝晶析出的條件。

　　鎂是強烈阻礙石墨化元素；尤其是在鐵液結晶的初期，由于鎂在鐵液中的存量較多；阻礙石墨析出的能力強，初生石墨暫時不能析出。但這并不影響初生奧氏體枝晶的生長。
　　以硅為主體的孕育劑，尚處于鐵液溶解吸收的初期，暫時起不到增加共晶度的作用。
　　Si在鐵液中有的三種形態：
　　(1)部分硅與氧反應形成的SiO2，在凝固中與硅酸鹽等形成石墨生長的過的層，雖然對石墨生長十分有利，但這部分氧化的Si不具有提高碳當量的作用.
　　（2）部分分子團形態的Si隨著在鐵液中存在時間的延長，在濃度起伏和溫度起伏的型核作用隨即消失后，熔解擴散成原子形態的Si才具有提高碳當量的作用。
　　（3）部分熔解為原子形態的Si；這部分原子形態的Si凝固在Fe的晶格點陣中具有提高碳當量的作用。
　　初生奧氏體晶枝的生長；
　　在初生奧氏體枝晶生長期，與枝晶界面接觸的鐵液中，將會留存奧氏體生長過程中剩余的碳。（鐵液中的C≥3.5%.奧氏體中的C≤2.11%）特別是初生奧氏體生長到三維枝晶后，枝晶叉角間與鐵液的前沿界面鐵液中的碳濃度，將會出現下面情況；孕育的硅被逐步溶解吸收后，不僅促進了初生奧氏體枝晶的生長而且還提高了碳當量；盡管鐵液整體溫度較高，但局部梯度降溫的鐵液已經達到結晶點的低溫了，鐵液凝固時會發生碳溶解度的聚降；同時鎂元素會在球鐵鐵液未結晶之前,即不斷的沸化逃逸，且梯度遷徙偏析,從相對未結晶的鐵液低溫部位向相對溫度較高的部位偏析。
　　奧氏體晶枝的不斷生長，界面鐵液碳濃度會逐漸升高；硅的溶解吸收也在提高著共晶度；同時鐵液降溫其容碳能力聚降，上述因素都在起到提高鐵液共晶度的作用；但是盡管鐵液的碳硅濃度已經達到過共晶成分；由于鎂的殘存量較多阻礙石墨化作用強勁，此時界面鐵液中的碳尚不能析出。只有待界面鐵液中的鎂沸化逃逸和梯度偏析達到；其鎂殘留量的強度不能再對過共晶鐵液中析出的碳起阻礙作用時；過共晶球鐵鐵液中的碳才會析出成為石墨。
　　球鐵鐵液中石墨析出的四個條件
　　（1）初生奧氏體晶枝的不斷生長；
　　（2）三維晶枝夾角間界面鐵液中碳濃度的逐步升高；
　　（3）鐵液溫度的不斷下降，鐵液溶碳能力的急劇降低；
　　（4）鎂元素的沸化逃逸和梯度偏析造成局部鐵液內殘存鎂量遞減。