在鑄態下球墨鑄鋼的基體組織為片狀光體或索氏體組織。在掃描電鏡下觀察到明顯的片層狀珠光體組織，片狀珠光體的片距為150nm~450。球墨鑄鋼**相組織除球狀石墨外，鑄造檢測儀器還有少量的碳化物，通常碳化物量隨Cr、Mn含量增加而曾加。
退火后基體組織為層光片狀光體+索氏體，部分層光狀珠光體為粒狀珠光體。粒狀珠光體的比例受退火工藝的影響，不同成分的試樣粒狀珠光體比例也不同。鑄造檢測儀器含鉻等碳化物析出元素較高的試樣，粒狀珠光體比例較大。退火使球化效果進一步提高，同時基體得到細化，細小彌散分布的碳化物析出更多，鉻含量較高的成分，退火后有碳化物聚集長大現象。
研究表明，含鉻球墨鑄鋼試樣經過正火后，原來的片狀珠光體大部分轉變為粒狀球光體，大量細小彌散的碳化物析出，出現了碳化物球化現象。這一有益及異常現象的發現，鑄造檢測儀器對提高球墨鑄鋼綜合力學性能極有益。球化效果提高，基體組織的細化和碳化物的球化對塑性、沖擊韌性的提高有益。
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