1949年人类开发了球墨铸件。铸钢含碳量少于0.3%，而铸铁和球墨铸件含炭量量则至少为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。在球墨铸件内，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球墨铸件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，使得球墨铸件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，所有美国尼伯科球墨铸件的压力负载部件都经过铁素体化退火周期的工艺处理。球墨铸件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。在球墨铸件的微观照片中，可以看见裂缝游行到石墨球后终止。在球墨铸件行业内，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。
与铸铁相比，球墨铸件在强度方面具有绝对的优势。球墨铸件的抗拉强度是60k，而铸铁的抗拉强度只有31k。球墨铸件的屈服强度是40k，而铸铁并没有显示出屈服强度，并且最终出现断裂。球墨铸件的强度成本比远远优于铸铁。球墨铸件在耐腐蚀性方面与铸铁相同。球墨铸件的强度和铸钢的强度是可比的。球墨铸件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，球墨铸件的耐腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。由于球墨铸件的球状石墨微观结构，在减弱振动能力方面，球墨铸件优于铸钢，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件比铸钢成本低。
一、设备选择
1、熔炼设备选择：熔炼设备的选用首先是在满足生产需要的前提下，遵循高效、低耗的原则。感应电炉的优点是：加热速度快，炉子的热效率较高，氧化烧损较轻，吸收气体较少。因此，用中频电炉熔炼，可避免增硫、磷问题，使铁水中P不大于0.07%、S不大于0.05%。
2、球化包的确定：为了提高球化剂的吸收率，增加球化效果，球化处理包应比一般铁液包深。球化包的高度与直径之比确定为2：1。
二、原材料选择
1、炉料选择：球铁球化剂的加入效果条件是：高碳、低硅、大孕育量。为了稳定化学成分和有效地控制促进白口化元素和反球化元素，保证熔炼铁水的质量，选用张钢Z14生铁，其化学成分：C>3.3%，Si1.25%～1.60%，P≤0.06%，S≤0.04%。
2、球化剂的选择：球化剂的选用应根据熔炼设备的不同，即出铁温度及铁液的纯净度(如含硫量、氧化程度等)而定。我国最常用的是稀土镁硅铁球化剂，采用这种球化剂处理时，由于合金中含硅量较高，可显著降低镁处理时反应的剧烈程度。
球墨铸铁件的加工步骤：
1、严格要求化学成分，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸件中锰，磷，硫的含量。
2、铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失。
3、进行球化处理，即往铁液中添加球化剂。
4、加入孕育剂进行孕育处理。
5、球墨铸件流动性较差，收缩较大，因此需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸，合理应用冒口，冷铁，采用顺序凝固原则。
6、进行热处理，球墨铸件作为轴承需要更高的硬度，常将铸铁件淬火并低温回火处理。
球墨铸件在使用中具有的综合力学性能如下。
1、球墨铸件比灰铸铁的抗拉强度和韧性高很多，可以与铸钢件相比。
2、在抗拉强度相同时候，球墨铸件的屈服强度比钢的还高，因而可以作为结构材料，用于制造机电产品的重要零件。
3、球墨铸件的断后伸长率、弹性模量和冲击韧度比灰铸铁高的得多，耐磨性、耐热性、耐蚀性也较好，减振性虽然不及灰铸铁，但是比钢好得多。
4、球墨铸件的疲劳强度比灰铸铁高1倍，与45钢的接近，而且对缺口敏感性比钢低，不易发生疲劳破坏，因而可制造曲轴等复杂零件。
5、球墨铸件的铸造性能、可加工性能和焊接性能均较好，热处理还可使性能大为提高。
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