تحتوي العناصر الكروية بشكل عام على الخصائص المشتركة التالية:
(1) يوجد إلكترون أو اثنين من إلكترونات التكافؤ في الغلاف الإلكتروني الخارجي للعنصر، و8 إلكترونات في الغلاف الأعمق. يتيح هذا الهيكل الإلكتروني للعنصر أن يكون له صلة قوية بالكبريت والأكسجين والكربون، مما يعكس ثبات المنتج ويمكن أن يقلل بشكل كبير من الكبريت والأكسجين في الخصم.
(2) ذوبان العناصر في الحديد المنصهر منخفض وهناك ميل كبير للفصل أثناء عملية التصلب.
(3) على الرغم من أن لديه تقارب معين مع الكربون، إلا أن قابليته للذوبان في شبكة الجرافيت منخفضة. بناءً على الخصائص المذكورة أعلاه، تعد عناصر Mg وCe وY وCa عناصر كروية فعالة.
أولاً، يكون ضغط البخار في الحديد المنصهر مرتفعًا، مما يجعل الحديد المنصهر فوارًا. الوزن الذري وكثافة المغنيسيوم أصغر من الحديد المنصهر، حيث تبلغ درجة انصهاره 650 درجة ونقطة غليانه 1108 درجة. عند درجة حرارة معالجة الحديد المنصهر، يكون ضغط البخار الناتج عن المغنيسيوم مرتفعًا جدًا (أكثر من 1 ميجا باسكال). تبلغ حرارة انصهار المغنسيوم 21J/g وحرارة التبخر الكامنة 406J/g. ولذلك، عند إضافة المغنيسيوم إلى الحديد المنصهر، فإنه سوف يتبخر ويتسبب في خض الحديد المنصهر.
ثانيًا، لديه صلة قوية بالكبريت والأكسجين. يتمتع MgO وMgS المتولدان بنقطة انصهار عالية وكثافة أصغر بكثير من الحديد، مما يجعل من السهل فصلهما عن الحديد المنصهر. ولذلك فإن محتويات الكبريت والأغنام في الحديد المنصهر بعد معالجة المغنيسيوم منخفضة جداً؛
ثالثًا، هناك ميل للفصل في الجرافيت أثناء عملية تصلب الحديد المنصهر. عندما تتجاوز الكمية المتبقية في الحديد المصهور {{0}}.035%، يمكن أن يكون المسحوق كرويًا. ومع ذلك، عندما تتجاوز الكمية المتبقية من المغنيسيوم 0.07%، ينفصل جزء من المغنيسيوم عند حدود الحبوب. ، ويحدث تفاعل طارد للحرارة مع الكربون والفوسفور وما إلى ذلك في حدود الحبوب لتوليد MgC2 وMg2C3 وMg3P2 وما إلى ذلك. وعندما تكون كمية المغنيسيوم المتبقية أكبر، تزداد الكربيدات بين الحبيبات.
