Els anomenats elements de nodulització són els que promouen la formació o l'augment dels nòduls de grafit. Els elements nodulitzant generalment tenen les propietats comunes següents:
(1) La capa d'electrons més externa de l'element té un o dos electrons de valència, i la següent capa interior té 8 electrons. Aquesta estructura electrònica proporciona a l’element una forta afinitat amb el sofre, l’oxigen i el carboni, cosa que reflecteix l’estabilitat del producte i pot reduir significativament el sofre i l’oxigen a l’aigua.
(2) L'element té una baixa solubilitat en ferro fos i una forta tendència a segregar durant la solidificació.
(3) Tot i que té una certa afinitat amb el carboni, té una baixa solubilitat en la gelosia del grafit. A partir de les característiques anteriors, MG, CE, Y i CA són elements nodulitzant efectius.
Primer, l’elevada pressió de vapor en ferro fos fa que bulli. El magnesi té un pes i una densitat atòmics més petits que el ferro, un punt de fusió de 650 graus centígrads i un punt d’ebullició de 1108 graus centígrads. A la temperatura de processament del ferro fos, la pressió de vapor generada pel magnesi és molt alta (més d’1 MPa). La calor de fusió de magnesi és de 21 J/g, i la calor latent d’evaporació és de 406 J/g. Per tant, quan s’afegeix magnesi al ferro fos, s’eliminarà, fent que el ferro fos bulli.
En segon lloc, té una forta afinitat amb el sofre i l’oxigen. Els MGO i els MGE resultants tenen punts i densitats altes de fusió molt inferiors a les del ferro, cosa que els fa fàcils de separar del ferro fos. Per tant, el ferro fos tractat amb magnesi té un contingut de sofre molt baix i de fòsfor.
En tercer lloc, tendeix a segregar en el grafit durant la solidificació del ferro fos. Quan la quantitat residual en ferro fos supera {{0}}. 035%, el producte final no es pot esferititzar. Tanmateix, quan el residu de magnesi supera el 0,07%, alguns dels segregats de magnesi als límits del gra i experimenten reaccions exotèrmiques amb carboni i fòsfor als límits del gra per formar MGC2, MG2C3, MG3P2, etc. Quan la quantitat de magnesi residual és més elevada, el nombre de carbides intergranulars augmenten.
