Као замена за челик, дуктилно гвожђе је развијено 1949. Ливени челик садржи мање од 0.3 процента угљеника, док ливено гвожђе и нодуларно гвожђе садрже најмање 3 процента угљеника. Низак садржај угљеника у ливеном челику је такав да угљеник присутан као слободни графит не формира структурне љуспице. Природни облик угљеника у ливеном гвожђу је у облику слободних графитних пахуљица. У дуктилном гвожђу, ове графитне љуспице се посебним третманом претварају у мале куглице. Ова побољшана сфера чини да дуктилно гвожђе има боља физичка својства од ливеног гвожђа и челика. Управо ова сферна микроструктура угљеника чини дуктилно гвожђе дуктилнијим и отпорнијим на ударце, док облик љуспица унутар ливеног гвожђа чини ливено гвожђе мање дуктилним. Оптимална дуктилност се постиже кроз феритну матрицу, тако да се сви делови НИБЦО дуктилног гвожђа оптерећени притиском третирају циклусом феритизационог жарења. Сферна структура унутар нодуларног гвожђа такође може елиминисати појаву пукотина коју је лако произвести графит у пахуљици унутар ливеног гвожђа. На микрографијама нодуларног гвожђа, пукотине се могу видети како путују до графитних куглица и завршавају се. Унутар индустрије нодуларног гвожђа, ови графитни нодули су познати као „запушачи за пукотине“ због њихове способности да спрече лом. Нодуларно гвожђе се понекад назива металом „најбољи од оба света“, што значи да има снагу ливеног челика и одличну отпорност на корозију ливеног гвожђа.
Поређење нодуларног гвожђа и ливеног гвожђа (сивог гвожђа) У поређењу са ливеним гвожђем, нодуларно гвожђе има апсолутну предност у погледу чврстоће. Затезна чврстоћа нодуларног гвожђа је 60к, док је затезна чврстоћа од ливеног гвожђа само 31к. Граница течења нодуларног гвожђа је 40к, док ливено гвожђе не показује границу течења и на крају се ломи. Однос снаге и цене нодуларног гвожђа је далеко бољи од оног код ливеног гвожђа. (погледајте страну 83 за свеобухватно поређење механичких својстава). Нодуларно гвожђе је исто што и ливено гвожђе у погледу отпорности на корозију.
Нодуларно гвожђе наспрам ливеног челика Снага нодуларног гвожђа је упоредива са оном ливеног челика. Нодуларно гвожђе има већу границу течења, уз минималну границу течења од 40к, док ливени челик има границу течења од само 36к. (погледајте страну 83 за свеобухватно поређење механичких својстава). У већини општинских примена, као што су: вода, слана вода, пара, итд., отпорност на корозију и отпорност на оксидацију нодуларног гвожђа је већа од отпорности ливеног челика. Због сферичне графитне микроструктуре нодуларног гвожђа, нодуларно гвожђе је супериорније од ливеног челика у погледу способности пригушивања вибрација, тако да је погодније за смањење напона. Важан разлог за избор нодуларног гвожђа је тај што је нодуларно гвожђе јефтиније од ливеног челика. Ниска цена дуктилног гвожђа чини овај материјал популарнијим, ефикаснијим ливење и мањим трошковима обраде нодуларног гвожђа.
