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由于鑄鐵中的碳主要是以石墨形式存在的，所以鑄鐵的組織是由金屬基體和石墨所組成的。鑄造機械廠家介紹鑄鐵的金屬基體有珠光體、鐵素體和珠光 體加鐵素體三類，它們相當于鋼的組織。因此鑄鐵的組織特點，可以看成是在鋼的基體上分布著不同形狀的石墨。
鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性要比碳鋼低。雖然鑄鐵的機械性能不如鋼，但由于石墨的存在，卻賦予鑄鐵許多為鋼所不及的性能。如良好的耐磨性、高消振性、低缺口敏感性以及優良的切削加工性能。
此外鑄鐵的碳含量高，其成分接近于共晶成分，因此鑄鐵的熔點低，約為1200℃左右，鐵水流動性好，由于石墨結晶時體積膨脹，所以傳送收縮率小，其鑄造性能優于鋼，因而通常采用鑄造方法制成鑄件使用，故稱之為鑄鐵。
鑄鐵組織的形成經歷兩個階段。一階段為凝固過程，形成凝固組織；第二階段為固態相變過程，由凝固組織轉變為室溫組織。了解鑄鐵組織及其形成過程和轉變規律通常需要借助鐵碳合金相圖。相圖上的相區、相變臨界點數據來自實驗或熱力學計算，這些數據符合熱力學平衡條件。
也就是說，合金溫度發生變化時，其組分原子有充分時間遷移而達到該溫度下的濃度平衡。平衡狀態雖然難以在鑄件實際相變過程中出現，但要認識合金組織形成過程和組織轉變規律，首先需依靠合金相圖。
