Elementy sferoidyzowane mają na ogół następujące wspólne właściwości:
(1) W najbardziej zewnętrznej powłoce elektronowej pierwiastka znajduje się jeden lub dwa elektrony walencyjne, a w najbardziej wewnętrznej powłoce 8 elektronów. Ta struktura elektronowa umożliwia pierwiastkowi silne powinowactwo z siarką, tlenem i węglem, co odzwierciedla stabilność produktu i może znacznie zmniejszyć zawartość siarki i tlenu w rabacie.
(2) Rozpuszczalność pierwiastków w roztopionym żelazie jest niska i występuje znaczna tendencja do segregacji podczas procesu krzepnięcia.
(3) Chociaż ma pewne powinowactwo do węgla, jego rozpuszczalność w sieci grafitowej jest niska. W oparciu o powyższe cechy, Mg, Ce, Y i Ca są skutecznymi pierwiastkami sferoidyzującymi.
Po pierwsze, ciśnienie pary w roztopionym żelazie jest wysokie, co powoduje, że roztopione żelazo ma właściwości musujące. Masa atomowa i gęstość magnezu są mniejsze niż stopionego żelaza, jego temperatura topnienia wynosi 650 stopni, a temperatura wrzenia 1108 stopni. W temperaturze przetwarzania roztopionego żelaza ciśnienie pary wytwarzane przez magnez jest bardzo wysokie (ponad 1 MPa). Ciepło topnienia magnezu wynosi 21 J/g, a utajone ciepło parowania 406 J/g. Dlatego też, gdy magnez zostanie dodany do stopionego żelaza, odparuje i spowoduje ubijanie stopionego żelaza.
Po drugie, ma silne powinowactwo z siarką i tlenem. Wytworzone MgO i MgS mają wysoką temperaturę topnienia i gęstość znacznie mniejszą niż żelazo, co ułatwia ich oddzielenie od stopionego żelaza. Dlatego zawartość siarki i owiec w stopionym żelazie po obróbce magnezem jest bardzo niska;
Po trzecie, istnieje tendencja do segregacji grafitu podczas procesu krzepnięcia stopionego żelaza. Gdy jego pozostała ilość w roztopionym żelazie przekracza {{0}},035%, proszek można poddać sferoidyzacji. Jeżeli jednak pozostała ilość magnezu przekracza 0,07%, część magnezu ulega segregacji na granicach ziaren. , a na granicach ziaren zachodzi reakcja egzotermiczna z węglem, fosforem itp., w wyniku której powstają MgC2, Mg2C3, Mg3P2 itp. Gdy ilość resztkowego magnezu jest większa, wzrasta zawartość węglików międzykrystalicznych.
