灰铸铁中碳的质量分数通常为2.8%~3.6%， 且以片状石墨的形态存在。

灰铸铁几乎没有塑性及韧性。其抗拉强度也不高，一般均低于400MPa。但其却有优良的工艺性能，如良好的切削加工性、良好的耐磨性、减震性和较低的缺口敏感性等，加之价格低廉，因此被广泛应用于工业生产中，主要用于各种机床床身、箱体、壳体和导轨、缸体等。

在灰铸铁的显微组织中，除片状石墨外，基体组织一般为铁素体、铁素体+珠光体和珠光体三种。灰铸铁的力学性能主要取决于基体；其中铁素体基体的灰铸铁的强度、硬度和耐磨性较低，但塑性较好；珠光体基体的灰铸铁的强度、硬度较高，耐磨性较好，但塑性较差。铁素体+珠光体基体的灰铸铁的性能介于两者之间。

灰铸铁焊接时的主要问题是白口问题和裂纹问题。

（1）白口问题 在一般焊接条件下，由于焊缝及热影响区的冷却速度极快，如果焊缝金属与母材为相同成分，则焊缝组织往往会形成大量的共晶渗碳体和二次渗碳体。这时的焊缝组织相当于白口铁的组织形态，故称之为白口组织。而热影响区由于冷却速度常常高于焊缝，则更易于形成白口组织。这种白口组织的出现，经常会导致焊缝及热影响区出现焊接裂纹。而且，由于硬脆的渗碳体的存在，使焊缝附近很难进行机械加工和切削加工。

（2）裂纹问题 在灰铸铁焊接时，由于片状石墨的存在，其尖端相当于先天的裂纹源。而基体中由于大量淬硬组织的存在，塑性和韧性很差，裂纹很容易发生扩展。即使焊缝中没有淬硬组织存在时，在焊接拘束度较大时，由于片状石墨基本上没有强度，石墨片尖端和两侧也可能由于应力的作用而出现裂纹。这种裂纹一般发生在400℃以下，称为淬硬脆化裂纹，属于冷裂纹的一种。在铸铁焊接时，这种裂纹极易出现，甚至在焊接时就能听到开裂的声音。该种裂纹一般为横向裂纹，有时可扩展到整个焊缝截面。