Żeliwo to żelazo zmieszane z niewielką ilością krzemu i węgla, a następnie odlewane – zamiast formowane – na miejscu. Jest mocnym materiałem konstrukcyjnym, a także dobrym przewodnikiem ciepła, dzięki czemu jest powszechnym materiałem do naczyń kuchennych. Istnieją cztery podstawowe rodzaje żeliwa: sferoidalne, ciągliwe, białe i szare. Istnieje kilka różnic w składzie i zastosowaniu żeliwa białego i szarego.
Wygląd wnętrza
„Szary” i „biały” w nazwach żeliwa szarego i białego nawiązują do wyglądu ich wnętrz; po rozłupaniu kawałek szarego żeliwa ma barwę od bladego do ciemnoszarego, podczas gdy żeliwo białe jest znacznie jaśniejsze.
Topienie
Żeliwo szare topi się w temperaturze 1600 stopni Celsjusza, po czym szybko przechodzi ze stanu stałego do stanu płynnego. Żeliwo białe topi się w nieco niższej temperaturze, ale dzieje się to bardziej stopniowo; pozostaje w stanie półstałym przez pewien czas przed upłynnieniem.
Chłodzenie
Żeliwo białe, jeśli zostanie bardzo powoli schłodzone po stopieniu, stanie się żeliwem szarym, gdy zawarte w nim atomy węgla zwiążą się ze sobą. W przeciwieństwie do tego, żeliwo szare zachowa swoją formę przy powolnym chłodzeniu, ale stanie się żeliwem białym przy bardzo szybkim schłodzeniu.
Twardość i wytrzymałość
Żeliwo białe jest twardsze niż szare, do tego stopnia, że jest dość kruche. Natomiast żelazo szare jest bardziej miękkie, ale mocniejsze. Te dwa typy są czasami łączone, co pozwala na wykonanie elementu z twardą zewnętrzną powłoką z białego żelaza i mocnym rdzeniem z szarości.
Chemia węgla
Węgiel w żeliwie szarym jest po prostu mieszany z cząsteczkami żelaza; w żeliwie białym żelazo i węgiel są faktycznie połączone. W chemii „kombinacja” i „mieszanie” nie oznaczają tego samego; „kombinacja” oznacza, że dwie substancje – w tym przypadku węgiel i żelazo – są połączone chemicznie. Całkowita zawartość węgla w żeliwie szarym wynosi od 2 do 4,65 procent, podczas gdy żeliwo białe ma od 3 do 5,75 procent węgla.
Skurcz
Gdy żeliwo stygnie po stopieniu, kurczy się. Żeliwo szare kurczy się o około 1 procent, a żeliwo białe o 2 do 2,5 procent.
Utlenianie
Utlenianie to proces, w którym tlen łączy się z cząsteczkami metalu, tworząc rdzę. Żeliwo szare rdzewieje znacznie szybciej niż białe w niskich temperaturach, natomiast w wysokich temperaturach zależność jest odwrotna.
Zawartość krzemu
Żeliwo białe zawiera od 0,1 do 0,5 procent krzemu, a żeliwo szare od 0,5 do 3,5 procent.