球化劑的用量直接影響殘余鎂量的多少。如果球化劑加入量過多，就會引起殘余鎂量過多，雖然不致于影響球化合格率(球徑大小仍屬正常)，但是它會增加收縮，引起脆性。同時由于原鐵液含錳量偏高，球化劑加入量過多，較易出現(xiàn)碳化物，白口傾向嚴重，導(dǎo)致球數(shù)合格率的下降;如果球化劑加入量過少，就會導(dǎo)致殘余鎂量不足，影響球化的合格率，球數(shù)合格率也會降低。表1是在正常試驗情況下的結(jié)果，并說明如下：①球化劑加入量1 4%時，由于殘余鎂量不足，出現(xiàn)蠕蟲狀石墨;②加入量1 8%時，由于殘余鎂量過多，出現(xiàn)碳化物，導(dǎo)致球數(shù)下降，不過二者球徑大小仍合乎要求;③球化合格率非球化率。

　　球墨鑄鐵活塞環(huán)生產(chǎn)中使用的孕育劑是特制的混合孕育劑，由定制的S孕育劑和M孕育劑按一定比例混合而成。對單體雙片球墨鑄鐵活塞環(huán)的孕育效果明顯好于常用的FeSi75孕育劑。試驗中使用的S孕育劑成分為：73%～78%Si，0 7%～1 0%Sr，0 6%～1 0%Ca，Al≤1 0%。M孕育劑成分為：43%～47%Si，1 0%～1 5%Mg，0 6～0 9%Ca，Al≤1 0%。

　　混合孕育劑的最大特點是不僅能較好地防止鑄態(tài)白口，促使生成鐵素體，細化石墨球，減少鑄造缺陷，而且特有的球化元素Mg、Sr、Ca在鐵液溫度相對較低情況下的微量補充，不但能顯著增加石墨球的數(shù)量，而且能穩(wěn)定球化，使球形更圓整。表2是不同孕育劑加入量對球化處理合格的鐵液進行孕育的結(jié)果。對表2結(jié)果說明如下：①球數(shù)合格率是在球化合格基礎(chǔ)上統(tǒng)計的;②孕育劑加入量<0 4%時，石墨核心逐漸減少，石墨球變大，數(shù)量減少，圓整度變差，出現(xiàn)自由滲碳體;③孕育劑加入量0 5%時球數(shù)不再增加，但總的石墨含量增多，球徑加大，有開花現(xiàn)象;④加入量0 6%時石墨球開花現(xiàn)象嚴重，由于相對含硅量增多，碳當(dāng)量過高，出現(xiàn)了石墨漂浮現(xiàn)象。

　　適當(dāng)?shù)脑杏齽┘尤肓浚⒉扇∷矔r孕育快速澆注，既可保證基體組織，又能有效地消除自由滲碳體，并且可使磷共晶彌散，降低終硅含量，有利于韌性的提高。從表2也可看出，最佳的混合孕育劑加入量為0 4%。

　　球墨鑄鐵活塞環(huán)中的碳不象灰鑄鐵環(huán)那樣損害力學(xué)性能，只要不產(chǎn)生石墨漂浮，選擇高碳反而有利：①碳高石墨結(jié)晶晶核多，使石墨球細化，能提高球的圓整度;②碳高石墨化膨脹大，使活塞環(huán)更致密，可減少縮性;③碳高使球墨鑄鐵更接近共晶成分，有利于流動性的提高。但是過高的碳量，也就是超過共晶點的碳量會導(dǎo)致開花狀石墨，使形態(tài)惡化，嚴重時會出現(xiàn)石墨漂浮，鐵液流動性亦由此下降，鑄環(huán)上表面氣孔缺陷增多。視環(huán)樣V/o值，碳量宜控制在3 65%～3 8%。

　　硅是強烈的石墨化元素，由孕育劑進入鐵液中的硅比鐵液中原有硅的石墨化能力更強。由于活塞環(huán)在鑄型中的冷卻速度非?？?，只有達到GOETZE技術(shù)條件規(guī)定的石墨球數(shù)(>30000球粒/cm2)才有可能達到鑄態(tài)基體組織中滲碳體<5%。所以孕育是至關(guān)重要的，應(yīng)選擇如上所述的有強烈孕育作用的孕育劑，但用量不宜超過0 6%，以免出現(xiàn)開花狀石墨。為具有足夠的石墨化能力，視環(huán)樣V/O比值，總硅量宜在2 4%～2 8%，扣除孕育劑、球化劑中帶入的硅，控制原鐵液中的硅含量見表3。

　　目前，球墨鑄鐵活塞技術(shù)已較成功地應(yīng)用中頻爐及電弧爐生產(chǎn)出桑塔納轎車、“XF157”、“6105”等多種主機的單體雙片球墨鑄鐵活塞環(huán)，其金相組織(球化合格率、石墨球數(shù)合格率及球徑大小)均達到了國外同等要求，鑄件廢品率也極低，最終的球墨鑄鐵活塞環(huán)產(chǎn)品有較好的力學(xué)性能，滿足了用戶的需要。

　　球墨鑄鐵活塞環(huán)的生產(chǎn)，首先應(yīng)該選擇含錳、磷、硫及硅盡可能低、其它元素非常少的新生鐵，選擇合適的球化劑、孕育劑和適宜的加入量。其次在保證有合格的球墨鑄鐵原鐵液的情況下，具有足夠高的出爐溫度和澆注溫度，盡可能快的澆注速度，在工藝規(guī)定的澆注時限內(nèi)結(jié)束澆注以確保球化、孕育質(zhì)量。最后在環(huán)樣、澆注系統(tǒng)設(shè)計方面還應(yīng)該考慮能否保證快速充型和擋渣的能力。只有這樣才能生產(chǎn)出合格的球墨鑄鐵活塞環(huán)的鑄件。另外，為保證機加工性能，還應(yīng)該進行必要的退火熱處理。