常用灰铸铁中由于有石墨存在，而石墨的抗拉强度几乎为零，可以把铸铁看成是布满裂纹或空洞的钢。石墨不仅破坏了基体的连续性，减少了金属基体承受载荷的有效截面积，使实际应力大大增加;同时，在石墨尖角处易造成应力集中，使尖角处的应力远大于平均应力。前者称为石墨的缩减作用，后者称为石墨的切割作用。所以，灰铸铁的抗拉强度和弹性模量均比钢低得多，通常σb约为120～250MPa，抗压强度与钢接近，一般可达600～800MPa，塑性和韧度近于零，属于脆性材料。灰铸铁中的石墨片的数量越多、尺寸越大、分布越不均匀，对力学性能的影响就越大。
但石墨的存在对灰铸铁的抗压强度影响不大，因为抗压强度主要取决于灰铸铁的基体组织，因此灰铸铁的抗压强度与钢相近。当试样中存在着类似灰铸铁中石墨片那样尖锐的缺口时，在缺口附近的应力值可达到平均值的5倍以上。
这种应力集中现象的存在，使灰铸铁棒即使在承受比较小的负荷时(远远没有达到基体的屈服强度)，在石墨边缘处基体的实际应力也会超过它的屈服强度，因此在这里就会出现金属的残留变形，甚至出现裂纹(当实际应力超过基体的强度*限时)。
