球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。
球铁铸件差不多已在所有主要工业部门中得到应用，这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁有许多牌号，提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。
如国际标准化组织ISO1083所规定的大多数球墨铸铁铸件，主要是以非合金态生产的。显然，这个范围包括抗拉强度大于800牛顿/平方毫米，延伸率为2%的高强度牌号。另一个极端是高塑性牌号，其延伸率大于17%，而相应的强度较低(最低为370牛顿/平方毫米）。强度和延伸率并不是设计者选择材料的唯一根据，而其它决定性的重要性能还包括屈服强度、弹性模数、耐磨性和疲劳强度、硬度和冲击性能等。另外，耐蚀性和抗氧化以及电磁性能对于设计者也许是关键的。为了满足这些特殊使用，研制了一组奥氏体球铁，通常叫Ni一Resis球铁。这些奥氏体球铁，主要用镍、铬和锰合金化，并且列入国际标准。
为珠光体型球墨铸铁，具有中高等强度、中等韧性和塑性，综合性能较高，耐磨性和减振性良好，铸造工艺性能良好等特点。能通过各种热处理改变其性能。主要用于各种动力机械曲轴、凸轮轴、连接轴、连杆、齿轮、离合器片、液压缸体等零部件。
球墨铸铁的应用范围可以分为四个部门：(1)压力管遭和配件；(2)汽车应用；(3)农业、道路和建筑应用；(4)一般工程。
与铸铁相比，球墨铸铁在强度方面具有绝对的优势。球墨铸铁的抗拉强度是60k，而铸铁的抗拉强度只有31k。球墨铸铁的屈服强度是40k，而铸铁并没有显示出屈服强度，并且最终出现断裂。球墨铸铁的强度-成本比远远优于铸铁。
球墨铸铁的强度和铸钢的强度是可比的。球墨铸铁具有更高的屈服强度，其屈服强度最低为40k，而铸钢的屈服强度只有36k。在大部分市政应用领域，如：水、盐水、蒸汽等，球墨铸铁的耐腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。由于球墨铸铁的球状石墨微观结构，在减弱振动能力方面，球墨铸铁优于铸钢，因此更加有利于降低应力。选择球墨铸铁的一个重要的原因在于球墨铸铁比铸钢成本低。球墨铸铁的低成本使得这种材料更加受欢迎，铸造效率更高，也较少了球墨铸铁的机加工成本。
作为钢的替代品，1949年人类开发了球墨铸铁。铸钢含碳量少于0.3%，而铸铁和球墨铸铁含炭量量则至少为3%。铸钢中的低含碳量使得作为游离石墨存在的碳不会形成结构薄片。铸铁内的碳天然形式是游离石墨薄片形式。在球墨铸铁内，这种石墨薄片通过特殊的处理方法变化成微小的球体。这种改进后的球体使得使得球墨铸铁比铸铁和钢相比具有更加优异的物理性能。正是这种碳的球状微观结构，使得球墨铸铁具有更加良好的展延性和抗冲击性，而铸铁内部的薄片形式导致铸铁没有展延性。通过铁素体基体可获得最佳的展延性。
因此，球墨铸铁的压力负载部件都经过铁素体化退火周期的工艺处理后，球墨铸铁内部的球状结构也能够消除铸铁内部的薄片石墨容易产生的裂缝现象。在球墨铸铁的微观照片中，可以看见裂缝游行到石墨球后终止。在球墨铸铁行业内，这些石墨球称为“裂缝终结者”，因为它们具有阻止断裂的能力。
1、压力管道和配件
球墨铸铁用作管道开始时，铁管道和配件大多数由主要工业国家生产，它们的制造、设计和使用既符合国家标准，也符合国际标准和实施规程(I502531)。就运送水和其它液体来说，早就证明球铁管道要优于灰铸铁管道。这种转变的主要原因在于铁素体球墨铸铁的强度和韧性的配合，使得由这种材料所制成的管道能经受高的运行压力，在铺设时能草率装卸。席气输送管道必须能经受多使用条的要求，即经受在管道附近的挖掘和市政工程施工以及交通运输等，这里球铁管道的高强度、高切性和简单的安装及连接工艺已经证明选用这种材料是果断的。
2、汽车应用
就生产的吨位而论，汽车工业是球墨铸铁铸件第二用户，其数项最多。球铁应用于汽车中的三个主要地方：(1)动力源一发动机部件；(2)动力传递一一齿轮系、齿轮和轴套；(3)车物悬置、制动器和转向装置。动力源曲轴是承受连续变化的弯曲、扭转和剪切载荷的零件，并且在它的使用寿命内，要循环十亿次，汽车设计的工程师们早在19152年即在发现用镁处理的方法四年之后，就立刻考虑采用球铁的可能性。福特汽车公司的几乎所有曲轴都用这种材料来制造。世界上大多数汽油机汽车都装上球铁曲轴来代替锻钢曲轴，这种应用被认为是价值工程的典型例子。
汽车柴油机的制造者们从延长发动机的使用寿命出发，特别谨慎地考虑曲轴材料的选抒，当高强度的贝氏体等温悴火球铁为了提高动力重量比，涡轮增压器的扩大使用影响了材料的设计根据，装有涡轮增压器的排气管的温度提高到500一70。C，在这种条件下，氧化和蠕变强度变得重要了。具有优良性能的球铁正在取代灰铸铁应用于排气管，随着温度的提高，将更进一步使用硅铝合金球铁。
汽车动力传递可锻铸铁件有时用作汽车的传动部件，将球铁应用于圆片离合器、分速器箱、后轴和轮壳等的强烈的趋势。瑞士Sehaffhausen的G.Fiseher铸造厂在这方面有许多应用，他们与设计者紧密合作，把铸钢件、锻钢件以及可锻铸铁件转变为球墨铸铁件。悬置件现在，铁经常用作悬置部件如弹簧挂钩以及制动系统主要安全部件(制动卡钳)和转向关节。
3、农业、道路和建筑应用
现代的经济的农业方法要求能提供在需要的状态下可靠的和使用寿命较长的农业机械。整个农用工业中所广泛使用的球铁铸件包括各种拖拉机配件、犁桦、托架、夹钳和滑轮。典型的部件是农用车俩后轴壳，它原来采用铸钢件。道路铺设和建筑工业都需要相当数量灼各种各类的设备包括推土机、打进机、起重机和压缩机，球铁铸件在这些方面都有应用。
4、一般应用
机床工业利用球铁的工程性能，它允许设计复杂的机床部件以及铸件重量超过10。吨的重型机器铸件。在应用包括注射塑模板、锻压机汽缸和活塞。球铁的抗拉强度和屈服强度高，机械加工性能好，允许生产较轻铸件而使其保持刚性。同样，球铁的强度和韧性使其成为各种手工工具，如扳手、夹钳和量具的理想材料。
造纸机工业利用了球铁高的强度和高的弹性模数。例如与灰铸铁相比，球铁的弹性模数高60%，设计压力滚筒和干燥滚筒时能减少重量。同样，球铁(适当加入镍锢合金)轧辊应用于钢厂，比起钢和冷硬铸铁来有较高的性能。
5、阀制造
阀的制造者们是球铁(包括奥氏体球铁)的主要使用者，其应用方面包括成功地输送各种酸、盐和碱性液体。球铁在阀的应用方面的一个有趣的例子是球阀塞由英国Parkfeld制造厂生产。用于1420毫米煤气管道的大型球阀塞，原先用锻钢制造，直径2410毫米、重量17吨。基本上重新设计的球铁球阀塞重量仅n吨。附加的好处包括减少机械加工余量和加工时间以及提高了总的精度。完全铁素体球铁(1501085牌号370一27)应用于这些球阀塞。铁素体球铁(GGG40)用作用过的原子核燃料杆(仍含有50%铀235)的运送和贮藏容器的材料是由德国KrefeldSiempelkamp铸造厂所积极促成的。为了取得应用这种球铁的赞赏，Ssempelkarnp要求重量大约85吨的Caster容器经受有史以来施加于铁铸件的最严格的最恶劣的负荷试验。这些试验包括将85吨铸件在低于一40“C温度，从九米高度落到1000吨重的水泥座上，以及由坦克中发射出一发大炮弹，几乎以声音的速度撞击到铸件上。在所有这些试验中，球铁容器经受住了一切严励的试验，而只有表面损伤，当然可保证对于放射线的密封完全可靠。在模拟运输机故障状态和飞机坠毁之后，己确信球铁是安全的，所设计的球铁Caster容器可能得到最高的“Pradikat”安全级一柏林和Braun-sch二ELG管理局的B(L巧证明书。这是铸造业公认的一个潜在的市场的极好例子。
