Серыми называют чугуны с пластинчатой формой графита. В микроструктуре чугуна следует различать металлическую основу и графитные включения. По строению металлической основы чугуны разделяют на:
- перлитный, структура которого состоит из перлита с включениями графита в виде прожилок. Как известно, перлит содержит 0,8 % углерода, следовательно, это количество углерода в сером перлитном чугуне находится в связанном состоянии(в виде Fe3C), остальной углерод – в свободном виде в форме графита;
- феррито-перлитный, структура которого состоит из феррита, перлита и включений пластинчатого графита. В этом чугуне количество связанного углерода менее 0,8 % углерода;
- ферритный, в котором металлической основой является феррит и весь углерод, имеющийся в сплаве, присутствует в форме графита.
Следует обратить внимание на то, что металлическая основа чугунов похожа на структуру сталей: эвтектоидной, доэвтектоидной и технически чистого железа. Следовательно, по структуре серые чугуны отличаются от стали только тем, что в чугунах имеются графитные включения, определяющие специфические свойства чугунов. Графит имеет низкие механические свойства, поэтому его можно рассматривать как пустоты, разобщающие металлическую основу. Пластинчатый графит, будучи острым надрезом (трещиной) внутри металла, является активным концентратором напряжений. Поэтому предел прочности при сжатии и твердость чугуна зависят главным образом от строения металлической основы и мало отличаются от свойств стали. Сопротивление разрыву,изгибу и кручению чугунов низко и в основном обусловливается количеством, формойи размерами графитныхвключений.
Графит оказывает и положительное влияние на свойства чугунов. Обладая «смазывающим» действием, графит повышает антифрикционные свойства чугуна и его износостойкость, улучшает обрабатываемость резанием, делая стружку ломкой. Кроме того, серый чугун мало чувствителен к надрезам и дефектам поверхности. Благодаря графиту быстро гасятся вибрации.