碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到很低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5%～3.9%之间，碳当量在4.1%～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。

2、硅的选择原则

球墨铸铁中碳硅含量确定以后，成分设计基本合适。如果高于区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。

3、锰的选择原则

磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度低，当其含量小于0.05%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。当含量大于0.05%时，磷易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度，含磷量每增加0.01%，韧脆性转变温度提高4～4.5℃。因此，球墨铸铁中磷的含量愈低愈好，一般情况下应低于0.08%。对于比较重要的铸件，磷含量应低于0.05%。

5、硫的选择原则

目在工业上使用的球化元素主要是镁和稀土。镁和稀土元素可以中和硫等反球化元素的作用，使石墨按球状生长。镁和稀土的残留量应根据铁液中硫等反球化元素的含量确定。在球化合格的提下，镁和稀土的残留量应尽量低。镁和稀土残留量过高，会增加铁液的白口倾向，并会由于它们在晶界上偏析而影响铸件的力学性能。