南寧離心球墨鑄鐵管的合金化設計原則與熱軋鋼和正火鋼不同，其強度不直接取決於合金元素的含量，而取決於組織，即通過淬火來獲得高強度的馬氏體組織，再經過回火處理改善其塑性和韌性。加入的合金元素有Cr、N、Mo、Cu、V、№b、T、B等，目的是保證淬透性，有的元素（如Mo）還可提高鋼的抗回火性能。在這類鋼中，鎳是非常重要的合金元素，它能提高鋼的韌性，降氐鋼的脆性轉變溫度。鉻能顯著提高淬透性，鉻、鎳同時加入可獲得良好的綜合力學性能，進而發展成了不同強度級別的高強度高韌性鋼係列。隨著強度和韌性的提高，鎳含量應不斷增加，可高達5%~10%；但鉻含量則以1.6%為上限，繼續增加對淬透性不再起作用，反而使鋼的韌性下降。為了提高鋼材的抗冷裂紋能力和改善低溫韌性，降低碳含量是很有效的措施；為彌補強度上的損失，可加入多種微量元素，特別是像硼等對淬透性影響強烈的元素，並已發展成了碳含量很低（≤0.09%）的調質鋼，即低焊接裂紋敏感性的高強度鋼（CF鋼）。        

離心球墨鑄鐵管的合金係統是比較複雜的，雖然加入了多種合金元素，但加入量一般不高。其組織屬於低碳回火馬氏體，也稱板條馬氏體，鋼的屈服強度為490~1080MPa。中國船級社對用於海洋結構工程用的可焊接高強度結構鋼的強度和韌性也有明確規定，按照鋼的zui小屈服強度共分為8個等級，即420MPa級、460MPa級、500MPa級、550MRa級、620MPa級、690MPa級、890MPa級和960MPa級；除了屈服強度890MPa級和960MPa級的鋼不設F級韌性外，其他強度級別的鋼均將其衝擊試驗溫度分為A、D、E和F四個韌性級別。但是，在GB/T16270209中，對於屈服強度890MPa級和960MPa級的鋼也設有F級韌性的要求，沖擊吸收能量的規定值也與船級社的規定不完全相同。因此，這個標準不適合於船舶及海洋工程，海洋結構工程用高強度鋼隻能采用船級社的規定。此外，中國船級社對適於海洋結構工程用高強度鋼的碳當量要求頗具新意，除了常用的c外，還采用C這個碳當量指數，但是，它僅適用於H460及更高強度級別的鋼。