生产铁素体基体的球墨铸铁一般不需要合金化，而在生产混合基体与珠光体基体的球墨铸铁件时通常需要合金化来保障性能。碳作为球墨铸铁中的重要组成元素，其含量通常控制在3．5％～3．9％，含量低不利于补缩与石墨化，含量高易导致石墨漂浮及不规则石墨球的产生。硅在球墨铸铁中具有重要意义，不仅仅是因为促进石墨化、孕育功能及对铸件收缩倾向的影响，其对力学性能的影响也非常重要。硅在球墨铸铁中的含量范围很大，通常在1．8％^一3．0％之间。因为硅具有促进铁素体形成的作用，通常在铁素体球墨铸铁上含量较高，促进了铁素体球墨铸铁的形成，提高了材料的韧性。同时硅的固溶强化作用使抗拉强度得到提高。但在大断面和高韧性球墨铸铁的生产上，硅不宜过高。在混合基体与珠光体基体的球墨铸铁件生产上，硅的强化作用已不具意义，应注意合理的范围以实现铸件的性能要求。
        锰的作用主要是可以提高珠光体含量，进而提高铸件的抗拉强度。但锰过高易于偏析，并阻碍石墨化，所以通常认为即便在珠光体球墨铸体中锰含量也不宜超过0．6％。但是笔者认为，在合适的熔炼与孕育状况下，锰含量可以提高至0．8％，以强化珠光体的形成，促进抗拉强度提高，并不会产生偏析。之所以采用高的锰量来提高性能，主要是因为锰是一种廉价的合金元素，同时对提高力学性能的趋势也很明显。磷、硫在球墨铸铁中通常视为有害元素，一般要求磷小于0．06％，硫小于0．03％后球化处理，尤其               在生产高韧性球墨铸铁时，磷、硫含量低非常有意义。铜是生产高牌号球墨铸铁中最为常用的合金元素，性能比较温和，促进珠光体的形成，并有利于共晶阶段的石墨化，细化、圆整石墨球，并不会促进碳化物的生成，提高铸件强度。铜是正偏析元素，与锰联合使用，可以部分抵消锰的偏析。镍的性能与铜相似，而其加入量较铜为高，且价格更高，故在普通球墨铸铁中应用较少。钼在球墨铸铁中是一种非常有益的合金化元素，钼本身促进珠光体形成的能力不强，但可以很好的细化组织晶粒，同溶强化，从而提高铸件性能，尤其在重要的零部件(比如曲轴)上应用具有很好的效果。同时钼具有很好的高温使用性能，在一些耐热零部件的生产上得到应用。钼还具有非常好的淬透性能，与铜、镍等联合使用以提高铸件的淬透性。但是钼铁的价格居高不下，考虑成本因素，普通球墨铸铁中很少应用了。锡是～种强烈稳定珠光体的元素，在高牌号灰铁、蠕铁和球墨铸铁铸造生产中广泛应用，其加人量通常维持在0．02％～0．05％，不会促进碳化物产生，可以显著提高强度、硬度，如果Sn加入量过高，将会引起韧性下滑。锑元素是一种微量元素，国外一般不应用于生产，同时其加入量较少，范同很窄，不利于生产控制。但能很好地提高基体组织珠光体含量，在合适的范围内不会促进碳化物产生，并提高石墨球数量，改善圆整度，尤其在大断面铸件中应用具有很好的效果，可以显著提高强度。如果在铁液中含有某种杂质元素，即使微量存在，也会破坏球状石墨的形成。这种干扰与铁液中的镁的含量及冷却速度有关，并且各种元素的干扰作用是叠加发生作用的。关于Sb、sn、Bi、Te、Pb、As等元素对石墨球化的干扰作用，也已进行了大量的研究T作。添加稀土元素可以抑制微量元素的反球化作用。由于我国生铁中含有的干扰球化元素较多，原铁液中含硫量也高，因此，要求残余稀土量比国外要高。其它合金元素如铬、铌、钛、钨等，限于其对石墨与组织的各种影响，目前很少应用在球墨铸铁中。但随着一些合金元素的价格激增，研究廉价的合金元素及微量元素对球墨铸铁性能的影响，降低昂贵合金的加入，具有现实意义。