Чугунами называются сплавы железа с углеродом и другими элементами при содержании углерода свыше 2,14%, то есть более предельной растворимости углерода в гамма-железе. Углерод в чугунах может находиться в связанном состоянии (в виде цементита) и в свободном состоянии (в виде графита). Состояние углерода в чугуне и форма графитных включений играют решающую роль в достижении наиболее высоких показателей механических свойств. Поэтому главными классификационными признаками чугунов являются состояние углерода (связаннее или свободное) и форма графитных включений (пластинчатая или округлая). В соответствии с этим различают:
- белый чугун - весь углерод в белом чугуне находится в связанном состоянии в виде карбида железа - цементита;
- серый чугун - углерод в основном находится в свободном состоянии в виде графита пластинчатой формы и частично может находиться в перлитной составляющей металлической основы в виде цементита (до 0,8);
- высокопрочный чугунсодержит до 0,8% С в металлической основе в связанном состоянии, а остальной углерод находится в свободном состоянии в виде шаровидного графита;
- ковкий чугун получается путем отжига (графитизирующий отжиг или томление) отливок белого чугуна, в результате чего цементит распадается с образованием своеобразных по форме хлопьевидных графитных включений, при этом связанный углерод присутствует только в перлите металлической основы.