灰铸铁中的石墨是以片状分布在基体上。热处理不能改变石墨的形状和分布特征，所以不能根本改善灰铸铁的机械性能。其热处理目的主要是为了消除应力，消除表面白口层，改善加工性能，也可进行表面淬火适当提高耐磨性。铸铁的常用热处理方法主要有以下几种：
1、消除应力退火
铸铁件在冷却过程中，由于壁厚不均匀，各部分冷却速度不同造成组织转变不同，故铸件存在较大应力，使逐渐开裂或者扁形。
为了消除应力，铸件在室温或者是低于300度装炉，然后以每小时80度的速度加热到500度—560度，以每10mm的厚度保温7050个小时计算保温时间，然后以每小时30度—50度的速度进行缓冷至200度以下出炉空冷。
2、软化退火
软化退火也成为石墨化退火，目的是使铸铁中的渗碳体全部或部分分解为石墨，降低硬度、改善切削加工性。软化退火按采用温度的不同，主要分为以下两种。
（1）低温软化淬火：将逐渐加热到650度—700度，保温1—050个小时，炉冷。退火后可以获得珠光体、铁素体、石墨的组织。
（2）高温软化退火：将铸件缓慢加热到850度—950度，保温2—8375个小时，使共晶体分解成铁素体和片状石墨。并在随炉冷却过程中，使共析发全分解，以获得铁素体基体的灰铸铁。
软化退火后，使白口层消除，硬度约下降为150—200HBS。便于进行机械加工。
3、正火处理
铸件中铁素体量过多硬度会降低，为了获得珠光体基体组织，提高强度、硬度和耐磨性，可进行正火。
正火是将铸件加热到850—880度，保温1—050个小时，使铁素体转变为奥氏体，然后空冷。大尺寸铸件可以喷雾冷却，获得珠光体灰铸铁。
4、表面淬火
为了提高灰铸铁的表面硬度和耐磨性，可采取表面淬火，利用火焰加热或高频加热，然后快冷。对于导轨，目前采用滚轮电接触加热。滚轮沿导轨运动时，轮与导轨之间电阻大而发热，利用导轨自冷进行淬火。
不过在表面淬火的时候也要注意，只有原始组织中珠光体较多时才能获得良好的效果。
在工业生产中，铸铁是很常用的加工材料之一，在工业上使用的铸铁大多是灰铸铁。对于铸铁进行热加工主要是为了消除铸造的应力，改善机体的组织，有效提高铸铁的硬度以及耐磨性。灰铸铁是铸铁中的一种，本文对灰铸铁的热处理进行了大致的介绍。