確保地軌槽鐵力學性能是選擇灰鑄鐵化學成分則是一致的，地軌槽鐵各牌號基本化學成分的選擇原則，選擇的碳當量須確保達到鑄鐵牌號中抗拉強度(或硬度)的要求，地軌槽鐵碳當量的高低是影響灰鑄鐵強度的決定性因素。灰鑄鐵牌號越高，強度越高，選擇的碳當量應越低。以降低碳當量來提高灰鑄鐵強度，是提高地軌槽鐵灰鑄鐵強度的基本原則，因此，每一個地軌槽鐵牌號都對應著一個相同樣的碳當量下，不同的冷速度有著不同的強度。

隨著地軌槽鐵壁厚的增加，地軌槽鐵強度降低，隨著壁應的碳當量的減小，鑄件強度增加。因此對同一牌號的鑄鐵但不同壁厚的鑄件，應對原碳當量進行調整。薄壁地軌槽鐵碳當量應適當提高，厚壁鑄件的碳當量應適當降低。對壁厚不均的鑄件應根據主要斷面或受力面的壁厚(或共晶度)選擇碳當量。因此，同一牌號的地軌槽鐵，可有不同的碳當量的降低，使灰鑄鐵強度提高，但使鑄造性能、加工性能惡化，因此在同等強度下，碳當量高的地軌槽鐵為優。

測定地軌槽鐵的抗拉強度應符試棒(塊)的長度L取決于試樣尺度和直徑p50mm試棒和半徑R25mm試塊。在地軌槽鐵應力大處、鑄件重要工作部位或在能制取加工試樣時應盡可能選取大尺寸加工試樣，地軌槽鐵的P常以二元粦共品(Fe+FcsP)成三元粦共品(Fc+FeP+F)形式存在。低點的粦共品分布于品界，降低地軌槽鐵的力學性能，特別是塑性與韌性，并易產生裂紋，故灰鑄鐵的P的質量分數一般小于0.15好。二元與三元粦共品的硬度分別750~800HV和900~950HV之間，可提高地軌槽鐵的耐磨性。對于有耐磨性要求的地軌槽鐵，P的質量分數可提高至0.3好~1.5好，有致密性要求的，應低于0.06好。

有資料證實，地軌槽鐵生產中適當增加Mn量，則可放寬對S含量的限，歐洲許多工廠常用w(S)=0.12好~0.15好的鐵波生產汽車和拖拉機上HT250牌號灰鑄鐵零件，并同時采取防止地軌槽鐵鐵液氧化、強化育等措施減少鐵液的白口化傾向，為Mn的增加創造條件，增加Mn的目的是增加并細化珠光體。

有資料表明，在地軌槽鐵中，S有使石墨變短、變粗、變鈍的作用，故w(Mn)含量不可過多。有數據表明，隨著w(S)由0.05好增至1.0好，強度是增加的，此時w(Mn)為0.4好，當w(Mn)由0.4好增至1.0好，降低了S有利作用，地軌槽鐵強度是降低的，認為w(Mn)量不可過高，以0.4好為宜，地軌槽鐵低碳當量、強度灰鑄鐵的低流動性，使地軌槽鐵薄壁化及機械輕量化受到限，尤其對薄壁強度的發動機的零部件影響更為顯著。地軌槽鐵的收縮由液態收縮、凝固收縮、固態收縮組成，液態收縮是指自澆注溫度至液相線之間的收縮。無論地軌槽鐵是同一澆注溫度或同一過熱度，隨著碳當量的增加，液態收縮都是大的，地軌槽鐵凝固收縮是指液相線到固相線之間的收縮。

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