作為鋼的替代品，1949年人類開發(fā)了球墨鑄鐵。鑄鋼含碳量少于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使得球墨鑄鐵比鑄鐵和鋼相比具有更加優(yōu)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沖擊性，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，球墨鑄鐵的壓力負載部件都經過鐵素體化退火周期的工藝處理后，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(xiàn)象。在球墨鑄鐵的微觀照片中，可以看見裂縫游行到石墨球后終止。在球墨鑄鐵行業(yè)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。
與鑄鐵相比，球墨鑄鐵在強度方面具有絕對的優(yōu)勢。球墨鑄鐵的抗拉強度是60k，而鑄鐵的抗拉強度只有31k。球墨鑄鐵的屈服強度是40k，而鑄鐵并沒有顯示出屈服強度，并且最終出現(xiàn)斷裂。球墨鑄鐵的強度-成本比遠遠優(yōu)于鑄鐵。
球墨鑄鐵的強度和鑄鋼的強度是可比的。球墨鑄鐵具有更高的屈服強度，其屈服強度最低為40k，而鑄鋼的屈服強度只有36k。在大部分市政應用領域，如：水、鹽水、蒸汽等，球墨鑄鐵的耐腐蝕性和抗氧化性都超過鑄鋼。由于球墨鑄鐵的球狀石墨微觀結構，在減弱振動能力方面，球墨鑄鐵優(yōu)于鑄鋼，因此更加有利于降低應力。選擇球墨鑄鐵的一個重要的原因在于球墨鑄鐵比鑄鋼成本低。球墨鑄鐵的低成本使得這種材料更加受歡迎，鑄造效率更高，也較少了球墨鑄鐵的機加工成本。
在建筑、工廠與市政工程中的給排水、暖通、消防等系統(tǒng)所需要的閥門產品．屬中低壓閥門．且大多為低壓閥門， 即公稱壓力≤1．6Mpa，一般不會超過4．0Mpa，介質為水，低溫蒸汽，其溫度一般小于100℃至220℃。閥門的工作條件，決定閥門材料的選擇，就閥體材料來說，球墨鑄鐵(以下簡稱球鐵)與鑄鋼(以下簡稱鋼)選擇哪種更好，則要從機械性能，耐腐蝕性能，溫度適用范圍等多方面進行綜合優(yōu)化比較。
1、機械性能
由表中看出．相近級別的球鐵和鋼．屈服強度球鐵要比鋼高，球鐵的屈強比為0．6～0．65，而鋼的屈強比僅為0．5～0．55．說明金屬基本強度利用率球鐵比鋼高的多，在機械設計中，材料的許用應力是按屈服強度來確定的，另外，球鐵的硬度比鋼高，因此．對于小能量多次沖擊抗力球鐵高于碳鋼。用球鐵制造閥體可以減輕重量，只是延伸率鋼要比球鐵高。不過對閥門閥體來說，要求要有一定的剛度，結構穩(wěn)定性，避免密封面變形漏水，因此對延伸率沒有太高的要求。經過比較，可以認為。球鐵和鋼在機械強度方面均能滿足給排水用閥門的閥體的材料要求。
2、耐溫要求
球鐵耐溫范圍為一30℃～350℃ ，鋼的耐溫范圍為一29℃～425℃ 。對給排水閥門來說，介質溫度一般為常溫，而環(huán)境溫度的低溫更為重要，兩種材料具有同等的條件。
耐腐蝕性能的高低決定閥門的使用壽命。
3、耐腐蝕性能
金屬的耐腐蝕性能，取決于金屬原子本身的活躍程度和其他元素的存在量和存在形式。球鐵和鋼都是鐵基金屬，所以金屬原子本身的活躍程度是相同的。球鐵的含炭量一般為4I3～4．7％．而鋼的含炭量一般為0．4～0．5％ ．即球鐵的含炭量是鋼含炭量的10倍，而且以點狀存在(球墨)，由于碳的化學穩(wěn)定性非常高，所以抗化學、腐蝕性能比鋼高。球鐵的點狀石墨比鋼中的片狀石墨的介電性能好，所以抗電腐蝕就好，埋地閥尤為重要。鋼的含炭量低。但含錳量高。一般在1．0％左右，而錳的穩(wěn)定性差，因此，抗化學腐蝕性能差，易生銹，會出現(xiàn)鱗片狀剝落。
4、結論
綜合上面三方面比較。用在屬于中低壓閥門閥體的給排水、暖通、消防系統(tǒng)、蒸汽閥門閥體材料，球鐵比鋼的要好的多。如果鋼閥門的壽命按25年～30年，而球鐵壽命則可用到60年～80年。為此，歐、美、日以及我國用在給排水系統(tǒng)的閥門閥體材料在各自的國家或行業(yè)標準中大都是按灰鑄鐵(公稱壓力1．0Mpa及以下)和球墨鑄鐵為基礎制定的。當然，小口徑閥門閥體材料，采用銅合金也是合理的，在此不贅述。
