灰铸铁的组织由金属基体和片状石墨组成。由于石墨的强度很低，因此灰铸铁件主要依靠基体组织承受负荷。灰铸铁按基体组织不同，分为铁素体灰铸铁、珠光体灰铸铁和铁素体加珠光体灰铸铁三类。
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5HRC，脆性大，抗拉强度及伸长率近于零。由于石墨呈片状，对基体有割裂作用，使铸铁件抗拉强度降低，其尖端又容易使零件在承受载荷时出现应力集中现象。因此，铸铁的强度、塑性及韧性比碳钢差。但是，石墨的存在却赋予铸铁许多钢所不及的性能。石墨是一种润滑剂，使灰铸铁具有良好的减摩性，并能用于制造低速轴承。石墨性脆，在切削加工过程中容易断屑，使灰铸铁具有良好的切削加工性能。石墨具有良好的吸振性，由于石墨片对基体的切割作用，破坏了基体的连续性，使铸件对来自外界的振动具有强烈的吸收作用。这一特点对于机床床身、精密仪器机身等高精度零件的制造非常有利。铸铁的缺口敏感性不显著。此外，灰铸铁还具有良好的铸造性能。