球墨鑄鐵件凝固時發生的體積變化，是四個因素綜合作用的結果。
(1)液態收縮 液態收縮是指鐵水凝固前在降溫過程中發生的體積收縮。澆入型腔的鐵水體積隨溫度下降而縮小。
鐵水溫度下降時，其中大量原子的平均距離隨之減小，開始發生液態收縮。當溫度接近液-固相變溫度時，石膏型鑄造，液相中出現大量近程有序的原子集團。這些原子集團也因溫度降低而靠近。鐵水體積更明顯縮小。當鐵水稍低于合金的液相線溫度時，固相開始析出。存留的液相體積進一步收縮，直到凝固過程結束。
在實驗室中測定球墨鑄鐵水由出爐溫度下降到開始析出固相過程中，每降溫100℃，液相體積平均約減少1.6%。在相同澆注溫度下，液態收縮不因碳當量變化而改變。但是澆注溫度降低，液態平均收縮量減少。
(2)鐵水中析出初生石墨導致體積膨脹 初生球狀石墨是由鐵水中直接析出。過共晶成分球墨鑄鐵在液態下即有初生球狀石墨析出。石墨晶體密度約為2.2g/cm3，遠小于鐵水密度。析出石墨將使原有鐵水體積膨脹。鐵水膨脹量基本不受澆注溫度的影響。但是與鐵水的碳當量有關。提高碳當量使石墨析出量增加，膨脹量相應增加。碳當量達到4.7時，金屬型鑄造，鐵水中直接析出石墨時的體積膨脹量約可達到1.5%。
1、縮孔縮松
1.1影響因素
(1)碳當量：提高碳量，增大了石墨化膨脹，可減少縮孔縮松。此外，提高碳當量還可提高球鐵的流動性，有利于補縮。生產鑄件的經驗公式為ｃ%+1/7ｓｉ%>;3 9%。但提高碳當量時，不應使鑄件產生石墨漂浮等其他缺陷。
(2)磷：鐵液中含磷量偏高，使凝固范圍擴大，湖北鑄造，同時低熔點磷共晶在凝固時得不到補給，什么是砂型鑄造，以及使鑄件外殼變弱，因此有增大縮孔、縮松產生的傾向。一般工廠控制含磷量小于0 08%。
(3)稀土和鎂：稀土殘余量過高會惡化石墨形狀，降低球化率，因此稀土含量不宜太高。而鎂又是一個-穩定碳化物的元素，阻礙石墨化。由此可見，殘余鎂量及殘余稀土量會增加球鐵的白口傾向，使石墨膨脹減小，故當它們的含量較高時，亦會增加縮孔、縮松傾向。
(4)壁厚：當鑄件表面形成硬殼以后，內部的金屬液溫度越高，液態收縮就越大，則縮孔、縮松的容積不僅增加，其相對值也增加。另外，若壁厚變化太突然，孤立的厚斷面得不到補縮，使產生縮孔縮松傾向增大。
(5)溫度：澆注溫度高，有利于補縮，但太高會增加液態收縮量，對消除縮孔、縮松不利，所以應根據具體情況合理選擇澆注溫度，一般以1300～1350℃為宜。
(6)砂型的緊實度：若砂型的緊實度太低或不均勻，以致澆注后在金屬靜壓力或膨脹力的作用下，產生型腔擴大的現象，致使原來的金屬不夠補縮而導致鑄件產生縮孔縮松。
(7)澆冒口及冷鐵：若澆注系統、冒口和冷鐵設置不當，不能-金屬液順序凝固；另外，冒口的數量、大小以及與鑄件的連接當否，將影響冒口的補縮效果。
表面片狀石墨層特征及發現方法:
1.鑄件表層斷口有黑邊
2.金相顯徽鏡下有片狀石墨
原因分析:
有以下不同解釋:
1.鑄型表面的-物與鐵液接觸時，部分鎂、稀土被消耗掉
2.鑄型表面氣相〔如o2、n2、co，h2等)作用于mg、稀土、使之消耗
3.鑄型材料sio2與鎂及稀土發生反應
4.鐵液中殘留鎂及稀土量居下限
5.鎂一鈦合金處理比稀土硅鐵合金處理更易出現片狀石墨層
6.澆注溫度高，冷卻速度低易出現片狀石墨層
7.澆注系統過于集中處易出現片狀石墨層
防止方法:
1.使鑄型表面硫低，刷涂料
2.鐵液中有足夠的殘留mg及稀土量
3.對表面層要求強度高或不加工表面多的鑄件，盡量少用成不用含mg蠕化劑
4.控制澆注溫度
5.工藝上合理安排澆注系統及提高冷卻速度
8夾渣特征及發現方法:
1.鑄件上表面處有熔渣層其周圍石墨為片狀
2.鑄件中有夾渣
原因分析:
1.渣中硫、氧等與蠕化劑作用降低了蠕化劑殘留量
2.鐵液溫度低，雜質不易上浮并流人鑄型
3.鐵液中裹入氧等氣體與稀土、鎂等作用形成粒狀夾渣
防止方法:
1.降低原鐵液中硫、氧含量
2.提高鐵液澆注溫度
3.澆注系統合理，加擋渣過濾措施
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