La fonte grise se caractérise par une résistance élevée à la compression et une résistance à la traction relativement faible. Cette disparité provient principalement de sa structure interne de graphite en paillettes, qui a tendance à provoquer des concentrations de contraintes sous tension ; par conséquent, bien que sa ténacité globale soit inférieure à celle de l’acier, il fonctionne de manière fiable sous des charges de compression.
La fonte grise offre d'excellentes propriétés d'amortissement des vibrations et de conductivité thermique. Le graphite en paillettes absorbe l'énergie vibratoire, ce qui rend le matériau idéal pour les applications nécessitant une réduction des vibrations, telles que les bases de machines-outils et les boîtiers d'équipement. Sa bonne conductivité thermique le rend également adapté aux composants nécessitant une dissipation thermique-tels que les blocs moteurs-car il facilite une répartition uniforme de la température.
La fonte grise présente une excellente usinabilité ; les copeaux se cassent facilement et l'usure de l'outil est minime pendant le traitement, ce qui le rend parfaitement adapté à l'usinage en série-. Cela offre des avantages économiques significatifs dans l’industrie de fabrication de machines, conduisant à son utilisation généralisée, même dans les composants nécessitant une grande précision d’usinage.
La fonte grise démontre également une résistance à l'usure et une stabilité dimensionnelle exceptionnelles, se comportant particulièrement bien dans les applications de friction de glissement avec une lubrification adéquate. Cependant, il a une résistance aux chocs relativement faible et est sujet à la fissuration sous des charges d'impact ou aux points de concentration de contraintes ; par conséquent, les conceptions et les pratiques opérationnelles visent généralement à éviter les conditions impliquant un impact grave.