南宁离心球墨铸铁管的合金化设计原则与热轧钢和正火钢不同，其强度不直接取决于合金元素的含量，而取决于组织，即通过淬火来获得高强度的马氏体组织，再经过回火处理改善其塑性和韧性。加入的合金元素有Cr、N、Mo、Cu、V、№b、T、B等，目的是保证淬透性，有的元素（如Mo）还可提高钢的抗回火性能。在这类钢中，镍是非常重要的合金元素，它能提高钢的韧性，降氐钢的脆性转变温度。铬能显著提高淬透性，铬、镍同时加入可获得良好的综合力学性能，进而发展成了不同强度级别的高强度高韧性钢系列。随着强度和韧性的提高，镍含量应不断增加，可高达5%~10%；但铬含量则以1.6%为上限，继续增加对淬透性不再起作用，反而使钢的韧性下降。为了提高钢材的抗冷裂纹能力和改善低温韧性，降低碳含量是很有效的措施；为弥补强度上的损失，可加入多种微量元素，特别是像硼等对淬透性影响强烈的元素，并已发展成了碳含量很低（≤0.09%）的调质钢，即低焊接裂纹敏感性的高强度钢（CF钢）。        

离心球墨铸铁管的合金系统是比较复杂的，虽然加入了多种合金元素，但加入量一般不高。其组织属于低碳回火马氏体，也称板条马氏体，钢的屈服强度为490~1080MPa。中国船级社对用于海洋结构工程用的可焊接高强度结构钢的强度和韧性也有明确规定，按照钢的zui小屈服强度共分为8个等级，即420MPa级、460MPa级、500MPa级、550MRa级、620MPa级、690MPa级、890MPa级和960MPa级；除了屈服强度890MPa级和960MPa级的钢不设F级韧性外，其他强度级别的钢均将其冲击试验温度分为A、D、E和F四个韧性级别。但是，在GB/T16270209中，对于屈服强度890MPa级和960MPa级的钢也设有F级韧性的要求，沖击吸收能量的规定值也与船级社的规定不完全相同。因此，这个标准不适合于船舶及海洋工程，海洋结构工程用高强度钢只能采用船级社的规定。此外，中国船级社对适于海洋结构工程用高强度钢的碳当量要求颇具新意，除了常用的c外，还采用C这个碳当量指数，但是，它仅适用于H460及更高强度级别的钢。