和其它工程材料类似，在一定应力水平范围内，球墨铸铁和可锻铸铁有一直线的应力/应变曲线，在此弹性范围内，应力与应变的恒定比率定义为弹性模量(图1)。
弹性模量 = E = 应力f / 应变e
这些铸铁的E值在拉载和压载时是一样的。
图1 应力应变曲线
球墨铸铁和可锻铸铁中的石墨降低弹性模量，其E值低于和它们有相似基体组织的钢的E值。球状或团聚状石墨的大小和分布没有显著的影响，但随石墨量提高，E值下降。实际上，按BS2789：1973生产的球墨铸铁，石墨含量的变化范围很小，因而它们的弹性模量值处于大约169-176GN/m^2的小范围内，相比之下，具有相似基体组织的的钢，其E值约为207GN/m^2。与此相似，分别按BS310：1972和BS3333：1972生产的黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁，其弹性模量也能落在157-176GN/m^2一个相当窄的范围内。白心可锻铸铁，根据成份和退火时的脱碳程度，石墨含量能在一个较大的范围波动，它们的石墨含量常常比黑心可锻铸铁要少，它的弹性模量的典型值约为176GN/m^2，但其值可在166-186GN/m^2的范围内波动，随脱碳程度的提高而增加。
具有珠光体基体的球墨铸铁和可锻铸铁或由调质，或者等温淬火处理所得到的基体组织中，会有较高的化合碳含量，石墨量将少于完全铁素体铸铁，E值会相应地稍高些。
有残留奥氏体组织的铸铁，其弹性模量低于铁素体或珠光体基体的铸铁。生产等温淬火球铁和可锻铸铁的目的是为了得到最大延展性和较高冲击值，其组织中有相对较高的残余奥氏体量。因此它们的弹性模量比起那些用以获得高抗拉强度和高疲劳强度而有最少量的残余奥氏体含量的铸铁要低。根据采用的等温淬火处理工艺不同，E值的变化可达5%。
球铁和可锻铸铁的典型E值分别由表1和表2给出。
表1 球铁的弹性模量值
表2 可锻铸铁的弹性模量
石墨为片状时，它割裂基体连续性的程度比呈球或团聚状的石墨要高，很大地减小了与钢材相似的基体的有效截面积，从而E值相对较低。此外，片状石墨铸铁的应力/应变关系从初始点开始就是曲线形的，其总应变的一部分是永久性的，一部分是可恢复的。总应变可划分为可恢复应变和永久性应变，如下图所示。
图2 片状石墨铸铁拉应变的两个分量
在拉载情况时，可恢复应变分量与应力不成比例关系，代表可恢复应变的弹性模量值随实际拉应力的增高而降低。在这些情况下，对于给定的应力水平，E值由通过原点到可恢复应变曲线上有关应力水平的割线的斜率来确定。需要两个常数来确定可恢复应变的行为：第一个常数为在零载荷时的E。值由通过原点的应力/应变曲线的切线来确定；第二个常数m，确定初期模量随应力增加而减小的变化率，在应力为fx时，模量Ex由
Ex=E。-mfx 给出
《片状石墨铸铁弹性模量的确定》中给出了取得这两个常数的方法。在抗拉设计应力范围内，灰铸铁应力在0.25×抗拉强度以下时，非弹性应变小于0.01%，通常可以满意地用E。值来代表弹性模量，而忽略在设计应力范围内，随应力增加，弹性模量的稍微降低。弹性力学公式可以按传统的方法使用，稍微高了点的弹性模量值通常会带来安全的设计，因为计算出的应力将会稍高于实际存在的应力。然而在某些场合，设计者可能希望用给定应力水平下的真实的可恢复应变的弹性模量，那就必须使用上述用到二个常数的公式。
设计者也许需要知道应用于达到给定的应力水平的第一次载荷的总应变，这个总应变值可通过总应变曲线的各正割弹性模量值而获得。我们将会得出和上边公式类似的关系式，但常数m将是一个较大值，因为它是与总应变曲线相关的。
在压载条件下，代表可恢复应变的弹性模量是个常数，它等于拉载情况下计算用的E。值。代表片状石墨铸铁在抗拉设计应力范围内，达到0.65×抗拉强度以下的拉应力水平时的各常数在表3中给出。
表3 片状石墨铸铁在拉载和压载时的弹性模量
例：
(a)在弹性模量E。值为100GPa时(即：100000MPa或100000MPa)拉应力每增加1MPa弹性模量值减少365 MPa。
最大设计应力为25 MPa时，代表可恢复应变分量的E值将为：
100000-25×365=90875 MPa=90.875GMPa
（b）拉应力为 25 MPa时，代表总应变的弹性模量为：
100000-535×25-86625 MPa=86.625 MPa
在应力水平为25MPa时总应变为 应力/E = 应变 = 25/ 86625 =0.00029
蠕墨铸铁是性能和应力/应变曲线介于片状石墨铸铁和球状石墨铸铁之间的一个材料家族。石墨的紧密性越低，材料在应力/应变行为和弹性模量方面越接近灰铸铁；石墨越紧密，这些性能则越接近于球铁。
表4中给出了和灰铸铁相比有较高抗拉性能的蠕墨铸铁的典型E值。石墨紧密性较差时，弹性模量将较低。
表4高强蠕墨铸铁的弹性模量
施加一个拉应力将使拉力方向上长度增加，垂直于应力方向上的截面积减小。截面积的减少用横向负应变来表示。横向应变和纵向应变的比率称为泊松比。用于工程设计中的弹性力学公式常常既需要弹性模量，也需要泊松比，因此，这两个值都有必要得知。
表5 典型的泊松比值
片状石墨铸铁的弹性模量随拉应力的提高而降低，相应的泊松比值也稍有降低。只要各种应力保持在所推荐的设计应力范围内，通常这种变化可以忽略。
