De zogenaamde knobbeltelementen zijn die die de vorming bevorderen of toenemen in grafietknobbeltjes. Nodicerende elementen hebben over het algemeen de volgende gemeenschappelijke eigenschappen:
(1) De buitenste elektronenlaag van het element heeft een of twee valentie -elektronen en de volgende binnenste laag heeft 8 elektronen. Deze elektronische structuur geeft het element een sterke affiniteit met zwavel, zuurstof en koolstof, die de stabiliteit van het product weerspiegelt en de zwavel en zuurstof in het water aanzienlijk kan verminderen.
(2) Het element heeft een lage oplosbaarheid in gesmolten ijzer en een sterke neiging om te scheiden tijdens stolling.
(3) Hoewel het een zekere affiniteit heeft met koolstof, heeft het een lage oplosbaarheid in het grafietrooster. Gebaseerd op de bovenstaande kenmerken, zijn MG, CE, Y en CA effectieve knobbeltelementen.
Ten eerste zorgt de hoge dampdruk in gesmolten ijzer ervoor dat deze kookt. Magnesium heeft een kleiner atoomgewicht en dichtheid dan ijzer, een smeltpunt van 650 graden Celsius en een kookpunt van 1108 graden Celsius. Bij de verwerkingstemperatuur van gesmolten ijzer is de dampdruk die wordt gegenereerd door magnesium zeer hoog (meer dan 1 MPa). De fusiewarmte van magnesium is 21 J/g en de latente verdampingswarmte is 406 J/g. Daarom, wanneer magnesium wordt toegevoegd aan gesmolten ijzer, zal het verdampen, waardoor het gesmolten ijzer kookt.
Ten tweede heeft het een sterke affiniteit met zwavel en zuurstof. De resulterende MGO en MG's hebben hoge smeltpunten en dichtheden die veel lager zijn dan die van ijzer, waardoor ze gemakkelijk te scheiden zijn van gesmolten ijzer. Daarom heeft het gesmolten ijzer behandeld met magnesium een zeer lage zwavel- en fosforgehalte.
Ten derde heeft het de neiging om te scheiden in het grafiet tijdens de stolling van gesmolten ijzer. Wanneer de resterende hoeveelheid in gesmolten ijzer groter is dan {{0}}}. 035%, kan het eindproduct niet worden sferoidiseerd. Wanneer het magnesiumresidu echter groter is dan 0,07%, ondergaat sommige van de magnesiumsegegregaten aan de korrelgrenzen en ondergaan exotherme reacties met koolstof en fosfor in de korrelgrenzen om MGC2, Mg2C3, Mg3p2, enz.
