灰铁铸件型芯所用的石英砂，不宜选用高纯度石英砂，二氧化硅含量应小于。二氧化硅在高温铁液的作用下会发生晶型转变而发生线性膨胀人们习惯称为"微观膨胀"，但是，这种膨胀只要工艺措施得当，可使型芯在宏观上体积少产生或不产生膨胀，即型芯不开裂成缝。其主要措施就是调整原砂粒度分布，选用粒度相对分散的原砂，即从常规的三筛法变为四筛或五筛法，此时原砂粒径差异较大，它们发生线性膨胀的时间亦有先后，可减少水套型芯的"宏观膨胀"，减缓了型芯的热开裂倾向。

水与铝的反应是灰铸铁件产生反应气孔的主要原因。铝的来源为孕育剂含铝和炉料中混杂有铝。铝与型砂的水蒸汽在界面上反应放出[H]。生成的Al2O3是气泡形核的外来核心：2Al+3H2O→Al2O3+6[H]

结果使铁液层吸氢，成为富集氢的液层。铁液界面层以初生奥氏体或共晶团为网络骨架，被骨架包封的是共晶成分的液相。凝固时被包封在液相中的氢析出成为氢气泡核，继而氢扩散入气核使长大成为氢气泡。在铁液中加入过多的、含铝又高的硅铁孕育剂时，常是灰铁铸件产生严重皮下气孔的重要原因之一。