灰铸铁是指含有片状石墨的铸铁。由于断裂时断口呈深灰色，故称为灰口铸铁。具有良好的铸造和切削性能以及良好的耐磨性。用于制造架子、箱体等。灰铸铁石墨呈片状，其有效承载面积较小。石墨尖端易产生应力集中，因此灰口铸铁的强度、塑性、韧性均低于其他铸铁。但它具有优良的减振性、低缺口敏感性和高耐磨性。
主要成分为铁、碳、硅、锰、硫、磷。它是应用最广泛的铸铁。过去其产量占铸铁总产量的80%以上。随着球墨铸铁的广泛应用，灰铸铁占铸铁总量的比例逐渐下降。根据石墨形状，灰铸铁可分为：普通灰铸铁，石墨呈片状；球墨铸铁，石墨呈球状；可锻铸铁，石墨呈絮状；蠕墨铸铁，石墨呈蠕虫状。
作品
灰铸铁碳量较高（为2.7%~4.0%），可看成是碳钢的基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类：铁素体基体灰铸铁；珠光体-铁素体基体灰铸铁；珠光体基体灰铸铁。
铁素体灰口铸铁，铁素体基体上分布有较多而厚的片状石墨。强度和硬度较差，很少使用；
珠光体灰铸铁在珠光体基体上具有均匀分布的细小片状石墨。其强度和硬度较高，常用于制造床身、机体等重要零件；
珠光体-铁素体灰铸铁是珠光体和铁素体混合的基体，分布着较粗的片状石墨。虽然该类铸铁的强度和硬度低于前者，但仍能满足一般的机体要求。具有良好的铸造性和减震性能，且易于冶炼。它是应用最广泛的灰口铸铁。
灰铸铁显微组织的差异本质上是铸铁中碳形态的差异。灰铸铁中的碳由化合碳和石墨碳组成。化合碳为0.8%时为珠光体灰铸铁；化合碳小于0.8%时为珠光体-铁素体灰铸铁；当所有碳以石墨态存在时，为铁素体灰铸铁。
机械性能
灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。
其他性能
灰铸铁具有良好的铸造性能、良好的减振性能、良好的耐磨性、良好的切削性能、低缺口敏感性。
影响灰口铸铁性能的因素
化学成分的影响。生产中主要控制碳和硅的质量分数。当碳、硅的质量分数太低时，铸铁易出现白口组织，其力学性能和铸造性能很低；当碳、硅的质量分数过高时，石墨片过多、过厚，甚至石墨浮在铁水表面。降低铸件的性能和质量。因此，灰铸铁中的碳含量一般控制在2%4%之间；硅含量一般控制在1.0%2.0%之间；锰含量控制在0.5%~1.4%之间。
冷却速度的影响：在一定的铸造工艺条件下，铸件的冷却速度对石墨化程度影响很大。不同壁厚的铸件随着壁厚的增加，冷却速度减慢，碳原子有充分的扩散时间，有利于石墨化过程的充分进行。常温结构易形成灰铁结构；但薄壁零件在冷却过程中会冷却。如果速度太快，则容易形成白铁组织。
热处理
灰铸铁的热处理只能改变基体组织而不能改变石墨形态，因此不可能显着提高灰铸铁件的力学性能。灰铸铁的热处理主要用于消除铸件的内应力和白口组织、稳定尺寸、改善切削加工性能、提高表面硬度和耐磨性等。
消除内应力退火
用于消除铸件凝固过程中因冷却不均而产生的铸造应力，防止铸件变形和裂纹。其工艺过程是将铸件加热到500至60摄氏度，保温一段时间，然后在炉内缓慢冷却至150至200摄氏度以下，然后进行空冷。有时将铸件长期放置在自然环境中，以松弛铸件的内应力。这种方法称为“自然老化”。大型灰铁铸件可用此法消除铸造应力。
石墨化退火
以消除白口组织，降低硬度，提高切削性能。方法是将铸件加热到850900摄氏度，保温25小时，然后在炉内缓慢冷却到400500摄氏度，然后出炉空冷，这样渗碳体在保温缓冷过程中分解形成石墨。
表面硬化
提高表面硬度，延长使用寿命。例如，机床导轨面、内燃机缸套内壁等灰铸铁件的工作表面要求较高的硬度和耐磨性，可采用表面淬火。常用的方法有高（中）频感应加热表面淬火和接触电阻加热表面淬火。
等级申请
按GB/T9439-1988规定，灰口铸铁以直径30毫米的单根铸造试棒的抗拉强度分为六个等级。灰铸铁的牌号用“灰铁”的第一个汉语拼音和最小抗拉强度值来表示。例如，牌号灰口铸铁250是指直径30毫米的试棒的最小抗拉强度值为250兆帕的灰口铸铁。设计铸件时，应根据铸件受力部位的主壁厚或平均壁厚来选择铸铁牌号。
