Die Anwesenheit von Spurenelementen, die Zugabe von Legierungselementen, die Modifizierung des Erstarrungsverhaltens und die Wärmebehandlung nach der Erstarrung eines Gussstückes werden angewandt, um das Feingefüge des Gusseisens zu verändern und dadurch die gewünschten mechanischen Eigenschaften der nachfolgend aufgeführten Gusseisensorten zu erreichen.

Weißes Gusseisen

Weißes Gusseisen ist vollständig weiß erstarrtes Gusseisen. Die Anwesenheit verschiedener Karbide, hergestellt durch Legieren, lässt das weiße Gusseisen extrem hart und verschleißfest werden, aber auch sehr spröde.

Grauguss

Grauguss (Gusseisen mit Lamellengraphit) ist die bei weitem älteste und die am weitesten verbreitete Art von Gusseisen. Daher wird von Vielen angenommen, dass dies die einzige Art von Gusseisen ist, die es gibt und die Begriffe "Gusseisen" und "Grauguss" werden gleichwertig benutzt. Grauguss hat seinen Namen von dem grau schimmernden Erscheinen seiner Bruchfläche. Er besteht aus Kohlenstoff in Form von Lamellengraphit, der in ein Grundgefüge aus Ferrit, Perlit oder einer Mischung von beiden eingebettet ist. Die Fließfähigkeit von flüssigem Grauguss und sein Ausdehnungsverhalten während der Erstarrung, bedingt durch die Graphitausbildung, prädestiniert diese Gusseisensorte für die wirtschaftliche Herstellung von schrumpfungsfreien, komplizierten Gussstücken, wie z. B. Motorblöcken.

Die lamellenförmige Ausbildung des Graphits im Grauguss hat entscheidenden Einfluss auf seine mechanischen Eigenschaften. Die Graphitlamellen verstärken Spannungen was bei niedriger Beanspruchung zu vorzeitigem, lokalem, plastischem Fließen und bei höherer Beanspruchung zum Bruch des Grundgefüges führen kann. Folglich zeigt Grauguss ein unelastisches Verhalten und bricht bei Belastung ohne jede nennenswerte plastische Verformung. Die Anwesenheit der Graphitlamellen gibt Grauguss auch hervorragende Bearbeitungs-, Dämpfungs- und Gleiteigenschaften.

Temperguss

Anders als Gusseisen mit Lamellen- oder Kugelgraphit ist Tempergusseisen ein karbidisches bzw. weißes Gusseisen, welches noch einer Glüh- oder Wärmebehandlung (Tempern) bedarf, um Karbid in Graphit umzuwandeln. Das Feingefüge von Temperguss besteht aus unregelmäßig ausgebildeteten Graphitkugeln, Temperkohle genannt, mit einem Grundgefüge aus Ferrit und/oder Perlit.

Die Ausbildung des Graphits in einer kompakteren, kugelähnlichen Form gibt Temperguss Zähigkeits- und Festigkeitswerte, die fast so hoch sind wie die von kohlenstoffarmen Gussstahl. Die Bildung von Karbiden während der Erstarrung bewirkt ein konventionelles Schrumpfungsverhalten bei Temperguss. Damit benötigt man mehr Speisermaterial, was die Gussausbringung verschlechtert und die Herstellungskosten erhöht.