Чугуны - это сплавы черных металлов с содержанием углерода более 2%. Хотя чугуны могут иметь процентное содержание углерода от 2 до 6,67, практический предел обычно составляет от 2 до 4%. Они важны главным образом из-за их отличных литейных качеств. Серый чугун и ковкий чугун (также называемый чугуном с шаровидным графитом или чугуном с шаровидным графитом).

Когда чугун медленно охлаждается, цементит разлагается на железо и углерод в форме графита, что называется графитизацией. Чугуны, в которых большой процент цементита разлагается при графитизации, называются серыми чугунами. Чугун, в котором не происходила графитизация, т.е. е, весь углерод находится в комбинированном виде, называется белый чугун. Процесс графитизации требует времени, и поэтому при быстром охлаждении жидкого чугуна образуется белый чугун. Белый чугун по свойствам сопоставим с высокоуглеродистыми сталями. Однако он очень хрупкий и поэтому не используется для деталей конструкций. Это полезно для деталей, где присутствует абразивный износ. Предел прочности на разрыв варьируется от 170 до 345 МПа и обычно составляет около 240 МПа. Твердость колеблется от 350 до 500 BHN. Из-за очень высокой твердости обрабатываемость неудовлетворительна, и ее обычно обрабатывают шлифованием.

Диссоциированный углерод имеет форму графита, который очень мягкий и не имеет никакой прочности. Таким образом, снижается твердость и повышается обрабатываемость чугуна. Форма графита, присутствующего в чугуне, сильно повлияет на его прочность. Когда он имеет чешуйчатую форму, как в сером чугуне, графит нарушает целостность железа и сильно ослабляет его. Но он также помогает поглощать энергию колебаний, в результате чего серый чугун обычно используется для станины станков. Серый чугун легко обрабатывается и является самой дешевой формой чугуна. Из-за низкой температуры плавления, более высокой текучести и незначительной усадки при охлаждении он широко используется в процессах литья.

Ниже мы перечисляем механические свойства серого чугуна на основе твердости, предела текучести, прочности на разрыв, удлинения и других механических характеристик.