灰铸铁在共晶反应阶段生成的结晶单位是石墨+奥氏体共晶晶粒。在金属一非金属共晶系中，那些熔点高、并在固液界面上有改变方向机能的相往往领先析出，引导共晶晶粒生长。因此，共晶体中的石墨是领先相，奥氏体在石墨分枝问不断协同析出，使共晶晶粒形成一个大致接近于球形的凝固前沿。这种以石墨晶核为中心所形成的石墨-奥氏体两相共生生长的晶粒称共晶团。由此可知，存在于铁液中可做共晶石墨核心的亚微观石墨聚积体、残存未熔的石墨微粒、初生石墨片分枝、高熔点化合物及气体夹杂，同样也是共晶团的核心。

由于共晶晶核是共晶团生长的起点，故共晶团数即反映共晶铁液中能长成石墨的核心数。影响共晶团数的因素有化学成分、铁液的核心状态及冷却速度。

化学成分中的碳、硅量有重要影响，碳当量越接近共晶成分，共晶团数则越多。S是影响灰铸铁共晶团的另一重要元素，低的含硫量对提高共晶团不利，因为铁液中的硫化物是石墨核心的重要物质，此外硫可降低异质核心与熔体之间的界面能，使更多的核心得到活化，当w(S)<0.03％时，共晶团数显著减少，孕育的效果降低，作者对S的影响试验结果如图1所示。Mn的质量分数在2.0％以内时，Mn量增多，共晶团数随之提高。Nb在铁液中易生成碳、氮化合物，作为石墨核心而增加共晶团。Ti、V降低共晶团数，因为钒降低碳的活度；钛易夺取MnS、MgS中的S形成钛的硫化物，其生核能力不如MnS、MgS有效。铁液中N使共晶团增加，当含N小于350×10^-6时不明显，超过一定值后，增大过冷从而增加共晶团数量。氧在铁液中易形成各种氧化夹杂作为核心，故随氧增多，共晶团数增多。

除化学成分外，共晶熔液的核心状态是重要影响因素，保持长时间高温过热会引起原有核心消失或减少，使共晶团数减少、直径变大。孕育处理可大大改善核心状态从而增加共晶团数量，见表1。

图1  对共晶团数的影响

a)w(S)=0.03％  b)w(S)=0.07％

表1  孕育对灰铸铁共晶团数的影响

各种孕育剂对共晶团数的效果存在较大差异，依次排列为：

CaSi>ZrFeSi>75FeSi>BaSi>SrFeSi

含Sr或Ti的FeSi对共晶团数的影响较弱，含稀土的孕育剂作用最好，当与Al、N复合加入时作用更加显著。本书作者试验发现用含Al、Bi的硅铁可强烈增加共晶团数，见图2。用Ti-Fe孕育时，共晶团数反而降低，但发现奥氏体枝晶得到细化如图3所示。

图2  A1、Bi+FeSi孕育对共晶团数的影响

a)亚共晶原铁液  b)孕育后

冷却速度对共晶团数的影响十分明显，冷却越快，共晶团数量越多，见表2。对比表1与表2数字看出，孕育使过冷度降低，大的冷却速度使过冷度增加，但两者都明显增多共晶团数，说明过冷度对共晶团的影响存在两重性。

共晶团数的多少直接反应共晶晶粒的粗细。按一般原则，细的晶粒可提高金属的性能。长期以来在讨论灰铸铁共晶团数与抗拉强度的关系时，认为：在化学成分、石墨类型相同的前提下，随共晶团数增加，抗拉强度提高，因为共晶团内的石墨片随共晶团数的增多而变细小，使强度增加。然而，不少实验数据表明，铸铁的抗拉强度与共晶团数并不存在固定的相互增长关系。例如：随硅量增加，共晶团数明显增多，但强度反而下降；铸铁强度随过热温度提高(至1500℃)而提高，可是，此时共晶团数却显著减少；孕育处理导致共晶团数变化规律与强度增加的关系也并不总存在相同的走向，用含Si、Ba的FeSi孕育处理获得的强度比用CaSi高，但是铸铁的共晶团数却比CaSi少很多。

图3  Ti-Fe孕育对共晶团数的影响

a)亚共晶原铁液   b)孕育后

可见，影响灰铸铁强度的因素是多方面的，共晶团数只是其中的一个因素，而且共晶团数的影响并不占显要位置。

表2  冷却速度对灰铸铁共晶团数的影响

然而，共晶团数对铸铁收缩特性的影响却是明显的。随共晶团数增多，铸铁的缩松倾向增大，为防止小件形成缩松应将共晶团数控制在300～400个/cm²以下。

共晶团数与石墨化能力的关系一般表现为：随共晶团数增多，白口倾向减小；当共晶团数减少时，白口却逐渐加大。但是，与此规律不符合的一个事实是，用含Sr的硅铁孕育，铸铁的共晶团数变化不大，但白口倾向却明显减小。故含Sr硅铁是生产无缩松薄壁灰铸铁的良好孕育剂。

孕育是指往熔液中加入少量物质，通过影响结晶的生核过程，改变凝固特性的处理工艺。对于灰铸铁，孕育的实质被认为是借助孕育剂去影响铁液的共晶反应，增加石墨+奥氏体共晶晶粒(团)生核，改善石墨化，达到减少或限制薄壁铸件碳化物形成；减少或防止过冷；减小断面敏感性，缩小厚薄断面的结构差别；促使均匀细小A型石墨形成提高力学性能；改善加工性能的目的。

但是，近些年来已逐渐将铸铁传统孕育的石墨化功能给予扩大，重视与关注孕育对金属基体(如晶粒度、奥氏体及共析转化)的作用，发展复合孕育。研究发现，在石墨化孕育剂中添加过冷的合金元素(Cr、Mn、Mo、Mg、Ti、Ce、Sb，)可提高铸铁过冷程度、细化晶粒、增加奥氏体数量及促进珠光体形成。添加的表面活性元素(Te、Bi、Sb)能吸附在石墨晶核表面限制石墨生长从而减小石墨尺寸，以达到提高综合力学性能、改善均匀性、加大组织调节的目的。此原理已在高碳铸铁(如刹车制动零件)的生产实践中得到应用。