Os chamados elementos de nodulização são aqueles que promovem a formação ou aumento de nódulos de grafite. Os elementos de nodulização geralmente têm as seguintes propriedades comuns:
(1) A camada de elétrons mais externa do elemento possui um ou dois elétrons de valência, e a próxima camada interna possui 8 elétrons. Essa estrutura eletrônica oferece ao elemento uma forte afinidade com enxofre, oxigênio e carbono, que reflete a estabilidade do produto e pode reduzir significativamente o enxofre e o oxigênio na água.
(2) O elemento tem baixa solubilidade no ferro fundido e uma forte tendência de segregar durante a solidificação.
(3) Embora tenha uma certa afinidade com carbono, possui baixa solubilidade na treliça de grafite. Com base nas características acima, MG, CE, Y e CA são elementos de nodulização eficazes.
Primeiro, a alta pressão de vapor no ferro fundido faz com que ela ferva. O magnésio tem um peso atômico e densidade menor que o ferro, um ponto de fusão de 650 graus Celsius e um ponto de ebulição de 1108 graus Celsius. Na temperatura de processamento do ferro fundido, a pressão de vapor gerada pelo magnésio é muito alta (mais de 1 MPa). O calor da fusão do magnésio é 21 J/g, e o calor latente de evaporação é 406 J/g. Portanto, quando o magnésio é adicionado ao ferro fundido, ele vaporizará, fazendo com que o ferro fundido ferva.
Segundo, tem uma forte afinidade com enxofre e oxigênio. Os MGO e MGs resultantes têm altos pontos de fusão e densidades muito inferiores às de ferro, facilitando a separação do ferro fundido. Portanto, o ferro fundido tratado com magnésio tem teor de enxofre muito baixo e fósforo.
Terceiro, tende a segregar na grafite durante a solidificação de ferro fundido. Quando a quantidade residual no ferro fundido excede {{0}}. 035%, o produto final não pode ser esferoidizado. No entanto, quando o resíduo de magnésio excede 0,07%, alguns dos segregados de magnésio nos limites dos grãos e passam por reações exotérmicas com carbono e fósforo nos limites dos grãos para formar mgc2, mg2c3, mg3p2, etc. quando a quantidade de residual é maior.
