球墨鑄鐵件熱處理與鋼的熱處理基本相似，但由于有石墨相的存在，而且其含硅量較高，因此，又有它本身的特點。

(1)球墨鑄鐵是多元合金，主要是鐵一碳一硅當(dāng)、元素，因此，可以近似用Fe-C-Si三元合金相圖來研究其固態(tài)相變過程。與鋼不同，球墨鑄鐵共析轉(zhuǎn)變是發(fā)生在一個相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)，攔日之個溫度范圍內(nèi)同時存在著鐵素體、奧氏體和石墨(或滲碳體)三相的穩(wěn)定(或介穩(wěn)定)平衡。在馬氏體轉(zhuǎn)變的各個不同溫度不鐵素體和奧氏體有不同的含碳量，所以，控制不同的加熱溫度和保溫時間，淬火(正火)后可以獲得不同比例的鐵素體和馬氏體(珠光體)，從而可以大幅度調(diào)整球墨鑄鐵的力學(xué)性能。需要指出，在這個溫度區(qū)間加熱所的鐵素體，其冷卻后的形態(tài)多為條塊狀、破碎狀和網(wǎng)狀，與通常的牛眼狀鐵素體不同。這種形態(tài)的鐵素體有利于塑性和韌性的提高。

(2)球墨鑄鐵化學(xué)成分對其臨界溫度有很大的影響。由于對球墨鑄件性能要求不同，其含硅量的變化也較大，而硅對臨界溫度范圍的影響是很大的。一般來講，含硅量提高1%可提高共析轉(zhuǎn)變的上臨界點約40℃，可提高其下臨界點約30℃。由此可見：在加熱時，硅對上臨界點的影響比下臨界點的影響為大，同時硅也促使共析轉(zhuǎn)變的臨界溫度范圍變寬。而錳卻降低共析轉(zhuǎn)變穩(wěn)定，錳含量增加100，加熱時臨界點降低15~18℃，冷卻時臨界點降低40~50℃。對于普通球墨鑄鐵與馬氏體球墨鑄鐵，由于錳含量控制較低，故錳對共析轉(zhuǎn)變臨界溫度的影響可忽略不計。但對以硅、錳為主要合金元素的貝氏體球墨鑄鐵，錳的影響不可忽略。

(3)在熱處理過程中，球狀石墨作為球鐵中的一個相，也參與相變過程。石墨的存在相當(dāng)于一個“貯碳庫”，在加熱時，球狀石墨表面的碳會部分溶入奧氏體中，供應(yīng)其平衡所的碳量，加熱溫度愈高，球狀石墨溶入奧氏體的碳量愈高，故可以通過控制加熱溫度來控制奧氏體的含碳量。淬火冷卻后可以含碳量不同的馬氏體。而奧氏體化后的球墨鑄鐵在共析轉(zhuǎn)變溫度以下緩慢冷卻時又會析出石墨，或沉積在原有石墨表面上，或形成退火石墨。如冷卻速度較快時，其將沿奧氏體晶界析出網(wǎng)狀滲碳體。

從上述球墨鑄鐵熱處理相變特點來看，熱處理時加熱溫度的選擇是相當(dāng)重要的。由于球墨鑄鐵含硅量較高，其共析轉(zhuǎn)變臨界溫度較高，同時石墨的導(dǎo)熱性較差，故石墨向奧氏體中的溶解較滲碳體困難。因此，球墨鑄鐵熱處理時，加熱溫度較高，保溫時間也較長。隨著奧氏體化溫度的提高，奧氏體含碳量增加，如圖3所示。而隨著奧氏體化溫度奧氏體溶碳量增加，則淬火冷卻后殘余奧氏體數(shù)量也較多。球墨鑄鐵在不同加熱溫度下淬火，經(jīng)過250℃回火后其硬度和沖擊韌性，隨著奧氏體化溫度升高，其硬度趨向提高，沖擊韌性趨向降低。不過奧氏體化溫度進一步提高，其硬度與沖擊韌性降低的趨勢則趨向緩和。