二十世紀二十年代。由于對鑄鐵中碳、硅等主要成分及加入其他合金元素的影響、熔化方法、孕育效果等方面的研究并有了進展,出現了所謂高級鑄鐵。因此,材質有了相當可觀的改善,并在一定程度上擴大了應用范圍。但是,由于存在著韌性低這樣的根本缺點,未能迅速擴大其應用范圍。
1947年,煙的莫羅(Morrogh)發現了鑄態下存在球狀石墨的鑄鐵。
1948年,通過在高碳,低硫、低磷的灰鑄鐵中加入Ce,并使其殘留量保持在0.02%以上,制得了球墨鑄鐵.幾乎與此同時,美國國際鎳公司(INCO)加格奈賓(Gagnebin)等通過在鑄鐵中加Mg,并使其殘留量保持在0.04%以上,獲得了相同的球墨鑄鐵。
在第二次世界大戰期間,由于生產耐磨馬氏體白口鑄鐵所必需的鉻元素資源缺乏,研究Cr的代用元素就成了當務之急。于是,對于與碳發生化學結合的各種金屬及過渡金屬,均就其能否形成碳化物進行了系統的調查研究,其中也就包括鎂。
為了減緩在加鎂時的激烈噴濺,曾使用Cu80一Mg20合金和Ni80-M920合金。結果表明,鎂不但作為鉻的代用元素有良好的效果,而且還發現當鎂在鐵水中有某種程度的殘留量時,有顯著的脫硫作用。以這些新的發現為基礎,繼白口鑄鐵之后,對于在灰口鑄鐵中加鎂的作用也進行了研究。在含C 3.5%、Si2.25%和Ni 2%的灰鑄鐵中加入了0.5%的Mg,其抗拉強度遠遠超過原來的預期(普通灰鑄鐵約為13kgf/mm2),高達78kgf/mm2。
球墨鑄鐵鑄件是含碳量大于2.11%的鐵碳合金,由工業生鐵、廢鋼等鋼鐵及其合金材料經過高溫熔融和鑄造成型而得到,除Fe外,還含及其它鑄鐵中的碳以石墨形態析出,若析出的石墨呈條片狀時的鑄鐵叫灰口鑄鐵或灰鑄鐵、呈蠕蟲狀時的鑄鐵叫蠕墨鑄鐵、呈團絮狀時的鑄鐵叫可鍛鑄鐵或碼鐵、而呈球狀時的鑄鐵就叫球墨鑄鐵。
球墨鑄鐵除鐵外的化學成分通常為:含碳量3.0~4.0%,含硅量1.8~3.2%,含錳、磷、硫總量不超過3.0%和適量的稀土、鎂等球化元素。