作為鋼的替代品， 1949 年人類開發了球墨鑄鐵。鑄鋼含碳量少於 0.3% ，而鑄鐵和球墨鑄鐵含炭量量則至少為 3% 。鑄鋼中的低含碳量使得作為游離石墨存在的碳不會形成結構薄片。鑄鐵內的碳天然形式是游離石墨薄片形式。在球墨鑄鐵內，這種石墨薄片通過特殊的處理方法變化成微小的球體。這種改進后的球體使得球墨鑄鐵比鑄鐵和鋼相比具有更加優異的物理性能。正是這種碳的球狀微觀結構，使得球墨鑄鐵具有更加良好的展延性和抗衝擊性，而鑄鐵內部的薄片形式導致鑄鐵沒有展延性。通過鐵素體基體可獲得最佳的展延性，因此，所有美國尼伯科球墨鑄鐵的壓力負載部件都經過鐵素體化退火週期的工藝處理。球墨鑄鐵內部的球狀結構也能夠消除鑄鐵內部的薄片石墨容易產生的裂縫現象。在球墨鑄鐵的微觀照片中，可以看見裂縫遊行到石墨球后終止。在球墨鑄鐵行業內，這些石墨球稱為“裂縫終結者”，因為它們具有阻止斷裂的能力。球墨鑄件有很好的延展性,球墨鑄鐵里的碳以球形石墨的形態存在，其機械性能遠勝於灰口鐵而接近於鋼，它具有優良的鑄造、切削加工和耐磨性能，有一定的彈性，廣氾用於製造曲軸、齒輪、活塞等高級鑄件以及多種機械零件。此外還有含硅、錳、鎳或其它元素量特別高的生鐵，叫合金生鐵，如硅鐵、錳鐵等，常用做鍊鋼的原料。在鍊鋼時加入某些合金生鐵，可以改善鋼的性能