一、概述
球墨铸铁已经广泛用于工业各个领域。并且，因球墨铸铁具备的许多优良性能和经济性，它已经取代了且还在不断扩大所要取代的材料。球墨铸铁自其被发现以来，主要是与锻钢件、冲击钢件竞争。例如，美国有40%的球墨铸铁件是代替锻钢件、冲压钢件和焊接件，并代替了25%的可锻铸铁件、20%的灰铸铁件和15%的铸钢件。
球墨铸铁没有明显的屈服点，在比例极限以上的应力—应变曲线呈连续的渐变，石墨球在拉应力作用下，在纵向形成了空隙，使体积增大，而这种体积增大不能靠横向的压缩得以补偿。图16-1示出低碳钢和铁素体球墨铸铁的应力—应变曲线。对比表明，虽然低碳钢的最终的伸长率比球墨铸铁明显要大，但其主要的区别则是在萌生断裂后产生局部的拉长。
与灰铸铁相比，球墨铸铁不仅具有优良的力学性能，而且还有优良的化学性能、物理性能。在耐热、耐腐蚀性能方面，球墨铸铁均有良好的表现。主要是由于力学性能优良，球墨铸铁广泛用于结构材料。迄今为止，铁素体—珠光体型的球墨铸铁应用最普遍。其中，铁素体基体球墨铸铁占球墨铸铁产量总重的60%；珠光体基体的球墨铸铁占球墨铸铁产量总重的15%；铁素体与珠光体混合基体的球墨铸铁占球墨铸铁产量总重的20%，其他基体的约占5%。这也就是说，铁素体—珠光体球墨铸铁占全部球墨铸铁产量的95%。
图16-1 20低碳钢与铁素体球墨铸铁应力—应变曲线对比
图16-2 铁素体含量对球墨铸铁抗拉性能的影响
由国家标准《球墨铸铁》（GB1348—88）中可以看出，各种牌号的球墨铸铁可具有不同的抗拉强度和伸长率，这要取决于相应的基体组织。改变铁素体含量，可有不同的力学性能（见图16-2）。
表16-1列举了球墨铸铁与其他钢铁材料力学性能的对比。球墨铸铁的力学性能在强度和塑性方面均具有优越性。由表16-1可以看出：
表16-1 球墨铸铁与其他钢铁材料力学性能的对比
（1）与灰铸铁相比，灰铸铁的力学性能仅以抗拉强度作性能指标；并且，其最高牌号的抗拉强度只有350MPa；而球墨铸铁的最低抗拉强度要求的最低值是400MPa，并且还具有10%以上的断后伸长率。
（2）与可锻铸铁相比，无论是黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁，也无论是白心可锻铸铁，虽然它们具有塑性指标，但它们的综合力学性能不如球墨铸铁，并且它们只限于生产壁厚在10mm以下，重量不得超过几十公斤的铸件。
（3）与铸钢和结构钢相比，虽然它们的断后伸长率和冲击韧度很高（这是球墨铸铁所不及的），但是它们的屈服点却比球墨铸铁的要低，由此表明，它们的材料利用率要差。
球墨铸铁属共晶成分的铸造合金，因此它的铸造性能优良，在使用性能与价格比方面均占有优势。
基于上述，球墨铸铁仍在继续发展，它在全世界的年产量仍以每年3%～5%的速率递增。