除了可(kě)鍛鑄鐵球墨鑄鐵退火将滲碳體(tǐ)分(fēn)解為(wèi)團絮狀石墨外，鑄鐵的熱處理(lǐ)目的在于兩方面：一是改變基體(tǐ)組織，改善鑄鐵性能(néng)，二是消除鑄件應力。值得注意的是：鑄件的熱處理(lǐ)不能(néng)改變鑄件原來的石墨形态及分(fēn)布，即原來是片狀或球狀的石墨熱處理(lǐ)後仍為(wèi)片狀或球狀，同時它的尺寸不會變化，分(fēn)布狀況不會變化。
一、時效
鑄造過程中(zhōng)鑄鐵件由表及裏冷卻速度不一樣，形成鑄造内應力，若不消除，在切削加工(gōng)及使用(yòng)過程中(zhōng)它會使零件變形甚至開裂。為(wèi)釋放應力常采用(yòng)人工(gōng)時效及自然時效兩種辦(bàn)法。将鑄件加熱到大約500~560℃保溫一定時間，接着随爐冷取出鑄件空冷，這種時效為(wèi)人工(gōng)時效；自然時效是将鑄鐵件存放在室外6~18個月，讓應力自然釋放，這種時效可(kě)将應力部分(fēn)釋放，但因用(yòng)的時間長(cháng)，效率低，已不太采用(yòng)。
二、改善鑄鐵件整體(tǐ)性能(néng)為(wèi)目的熱處理(lǐ) 為(wèi)改善鑄鐵件整體(tǐ)性能(néng)常有(yǒu)消除白口退火，提高韌性的球墨鑄鐵退火，提高球墨鑄鐵強度的正火、淬火等。
1.消除白口退火 普通灰口鑄鐵或球墨鑄件表面或薄壁處在鑄造過程中(zhōng)因冷卻速度過快出現白口，鑄鐵件無法切削加工(gōng)。為(wèi)消除白口降低硬度常将這類鑄鐵件重新(xīn)加熱到共析溫度以上(通常880～900℃)，并保溫1～2h(若鑄鐵Si含量高，時間可(kě)短)進行退火，滲碳體(tǐ)分(fēn)解為(wèi)石墨，再将鑄鐵件緩慢冷卻至400℃-500℃出爐空冷。在溫度700-780℃，即共析溫度附近不宜冷速太慢，以便滲碳體(tǐ)過多(duō)的轉變為(wèi)石墨，降低了鑄鐵件強度。
2.提高韌性的球墨鑄鐵退火 球墨鑄鐵在鑄造過程中(zhōng)此普通灰口鑄鐵的白口傾向大，内應力也較大，鑄鐵件很(hěn)難得到純粹的鐵素體(tǐ)或珠光體(tǐ)基體(tǐ)，為(wèi)提高鑄鐵件的延性或韌性，常将鑄鐵件重新(xīn)加熱到900-950℃并保溫足夠時間進行高溫退火，再爐冷到600℃出爐變冷。過程中(zhōng)基體(tǐ)中(zhōng)的滲碳體(tǐ)分(fēn)解出石墨，自奧氏體(tǐ)中(zhōng)析出石墨，這些石墨集聚于原球狀石墨周圍，基體(tǐ)全轉換為(wèi)鐵素體(tǐ)。
若鑄态組織由(鐵素體(tǐ)＋珠光體(tǐ))基體(tǐ)，以及球狀石墨組成，為(wèi)提高韌性，隻需将珠光體(tǐ)中(zhōng)滲碳體(tǐ)分(fēn)解轉換為(wèi)鐵素體(tǐ)及球狀石墨，為(wèi)此将鑄鐵件重新(xīn)加熱到700-760℃的共析溫度上下經保溫後爐冷至600℃出爐變冷。
3.提高球墨鑄鐵強度的正火 球墨鑄鐵正火的目的是将基體(tǐ)組織轉換為(wèi)細的珠光體(tǐ)組織。工(gōng)藝過程是将基體(tǐ)為(wèi)鐵素體(tǐ)及珠光體(tǐ)的球墨鑄鐵件重新(xīn)加熱到850-900℃溫度，原鐵素體(tǐ)及珠光體(tǐ)轉換為(wèi)奧氏體(tǐ)，并有(yǒu)部分(fēn)球狀石墨溶解于奧氏體(tǐ)，經保溫後空冷奧氏體(tǐ)轉變為(wèi)細珠光體(tǐ)，因此鑄件的強度提高。
4.球墨鑄鐵的淬火并回火處理(lǐ)
球墨鑄造件作(zuò)為(wèi)軸承需要更高的硬度，常将鑄鐵件淬火并低溫回火處理(lǐ)。工(gōng)藝是：鑄件加熱到860-900℃的溫度，保溫讓原基體(tǐ)全部奧氏體(tǐ)化後再在油或熔鹽中(zhōng)冷卻實現淬火，後經250-350℃加熱保溫回火，原基體(tǐ)轉換為(wèi)回火馬氏體(tǐ)及殘留奧氏體(tǐ)組織，原球狀石墨形态不變。處理(lǐ)後的鑄件具(jù)有(yǒu)高的硬度及一定韌性，保留了石墨的潤滑性能(néng)，耐磨性能(néng)更為(wèi)改善。
球墨鑄鐵件作(zuò)為(wèi)軸類件，如柴油機的曲軸、連杆，要求強度高同時韌性較好的綜合機械械性能(néng)，對鑄鐵件進行調質(zhì)處理(lǐ)。工(gōng)藝是：鑄鐵件加熱到860-900℃的溫度保溫讓基體(tǐ)奧氏體(tǐ)化，再在油或熔鹽中(zhōng)冷卻實現淬火，後經500-600℃的高溫回火，獲得回火索氏體(tǐ)組織(一般尚有(yǒu)少量粹塊狀的鐵素體(tǐ))，原球狀石墨形态不變。處理(lǐ)後強度，韌性匹配良好，适應于軸類件的工(gōng)作(zuò)條件。
5.球墨鑄鐵的等溫淬火處理(lǐ)
球墨鑄鐵的等溫淬火處理(lǐ)目的在于讓鑄鐵件的基體(tǐ)組織轉換為(wèi)強韌的下貝氏體(tǐ)組織，強度極限可(kě)超過1100MPa，沖擊韌性AK≥32J。處理(lǐ)工(gōng)藝是：将球墨鑄鐵件加熱到830-870℃溫度保溫基體(tǐ)奧氏體(tǐ)化後，投入280-350℃的熔鹽中(zhōng)保溫，讓奧氏體(tǐ)部分(fēn)轉變為(wèi)下貝氏體(tǐ)，原球狀石墨不變。獲得高強度的球墨鑄鐵。
上述鑄鐵熱處理(lǐ)表明：鑄鐵件熱處理(lǐ)隻能(néng)改變基體(tǐ)組織，不能(néng)改變石墨的形态及分(fēn)布，機械性能(néng)的變化是基體(tǐ)組織的變化所緻。普通灰口鑄鐵(包括孕育鑄鐵)石墨片對機械性能(néng)(強度、延性)影響很(hěn)大，灰口鑄鐵經熱處理(lǐ)改善機械性能(néng)不顯着。還需要注意的是鑄鐵的導熱性較鋼差，石墨的存在導緻缺口敏感性較鋼高，因此鑄鐵熱處理(lǐ)中(zhōng)冷卻速度(尤其淬火)要嚴格控制。
