灰鐵鑄鐵經過各種熱處理以后，性質就要發生變化，退火后變軟，淬火后變硬，或者熱處理后使其更加堅韌有力，從而使鑄鐵的性能更加符合使用要求。例如，白口鑄鐵性硬而脆，但是當給予它石墨化退火而變為可鍛鑄鐵時，它就變得軟而堅韌有力了，甚至可以承受沖擊力的作用。 熱處理能夠減少或者消除某些鑄造上的缺陷。例如，鑄件上某些部分帶有白口，鑄件太硬、太脆，或者鑄件本身有很大的內應力，這些缺陷都可以用熱處理的方法來減少或者消除。 熱處理可以降低鑄件的硬度，使它容易加工。所有鑄件很大部分都要進行機械加工，如果鑄件太硬，勢必對加工造成困難。為此，可以用熱處理（退火）的辦法來降低硬度，以便機械加工

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接，不可間斷。金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理、局部熱處理和化學熱處理等。

整體熱處理

整體熱處理是對灰鐵鑄鐵平臺整體加熱，然后以適當的速度冷卻，以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火"，其中的淬火與回火關系密切，常常配合使用，缺一不可。

退火：是將灰鐵鑄鐵平臺加熱到適當溫度，根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間，然后進行緩慢冷卻，目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進一步淬火作組織準備。

正火：是將灰鐵鑄鐵平臺加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細，常用于改善低碳材料的切削性能，也有時用于對一些要求不高的零件作為 終熱處理。

淬火：是將灰鐵鑄鐵平臺加熱保溫后，在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時變脆。

回火：為了降低鋼件的脆性，將淬火后的灰鐵鑄鐵平臺在高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進行長時間的保溫，再進行冷卻。

“四把火"隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱處理工藝 。為了獲得一定的強度和韌性，把淬火和高溫回火結合起來的工藝，稱為調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體后，將其置于室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間，以提     高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。

把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行，使灰鐵鑄鐵平臺獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使工件不氧化，不脫碳，保持處理后工件表面光潔，提     高平臺的性能，還可以通入滲劑進行化學熱處理。

表面熱處理

只加熱工件表層，以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。

化學熱處理

通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學成分。化學熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長時間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后，有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火。化學熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。

熱處理是灰鐵鑄鐵平臺制造過程中的重要工序之一。它可以控制工件的各種性能 ，如耐磨、耐腐蝕、磁性能等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態，以利于進行各種冷、熱加工。例如白口鑄鐵經過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵，提     高塑性；平臺采用正確的熱處理工藝，使用壽命可以比不經熱處理的平臺成倍或幾十倍地提     高。

回火的作用在于：

① 提     高組織穩定性，使灰鐵鑄鐵平臺在使用過程中不再發生組織轉變，從而使平臺幾何尺寸和性能保持穩定。

② 消除內應力，以便改善工件的使用性能并穩定工件幾何尺寸。

③ 調整平臺的力學性能以滿足使用要求。

回火之所以具有這些作用，是因為溫度升高時，原子活動能力增強，鋼鐵中的鐵、碳和其他合金元素的原子可以較快地進行擴散，實現原子的重新排列組合，從而使不穩定的不平衡組織逐步轉變為穩定的平衡組織。內應力的消除還與溫度升高時金屬強度降低有關。一般鑄鐵平臺回火時，硬度和強度下降，塑性提     高。回火溫度越高，這些力學性能的變化越大。有些合金元素含量較高的合金鋼，在某一溫度范圍回火時，會析出一些顆粒細小的金屬化合物，使強度和硬度上升。這種現象稱為二次硬化。

力學性能：隨著回火溫度的升高，硬度、強度下降，塑性韌性升高。

熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變灰鐵鑄鐵平臺的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能看到的。