由于球鐵中的石墨呈球狀，使得它對金屬基體的縮減及切割作用減到了最低限度，金屬基體組織可以發(fā)揮其作用。球墨鑄鐵的熱處理和鋼相比具有以下特點：共析轉(zhuǎn)變是在一個較寬的溫度范圍內(nèi)進行的，此范圍是一個由鐵素體、奧氏體和石墨組成的三相平衡區(qū)，共析轉(zhuǎn)變區(qū)的各個溫度都對應(yīng)著鐵素體和奧氏休的不同平衡數(shù)量，而且奧氏體的化學(xué)成分也是一個變量，隨著共析轉(zhuǎn)變溫度的提高，奧氏休中的實際含碳量增高。所以，改變不同的處理加熱溫度和保溫時間，冷卻后可以獲得不同比例的鐵素體和珠光體基體組織，因而可較大輻度地調(diào)整鑄鐵的力學(xué)性能。球鐵的共析轉(zhuǎn)變溫度較高，因為每增加1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硅，共析溫度可提高28℃，因此在選擇加熱溫度時應(yīng)考慮這一點。
　　鑄鐵組織的最大特點是存在石墨高碳相，它在熱處理過程中雖不發(fā)生相變，但會參與基體組織的變化過程。在共析溫度以上的加熱過程中，隨著保溫時間的增加，石墨中的碳原了可源源不斷地向奧氏體中擴散，使奧氏體的含碳量逐漸增加。當(dāng)冷卻時，由于奧氏體中碳的平衡含量要降低，因此又會伴隨著碳原了向石墨高碳相的沉積或析出。所以，在熱處理過程中，石墨相當(dāng)于一個“碳厙”，如果調(diào)節(jié)熱處理的加熱溫度和保溫時間，就可調(diào)節(jié)奧氏體中碳的含量，再選擇不同的冷卻速度，就可獲得不同的組織及性能。熱處理已成為球鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)中常采用退火、正火、調(diào)質(zhì)、等溫淬火等工藝。
　　1、退火
　　退火的目的是去除鑄態(tài)組織中的自由滲碳體，獲得鐵素體球墨鑄鐵。退火常采用以下兩種工藝。
　　（1）高溫石墨化退火。當(dāng)球鐵組織中存在滲碳體時，應(yīng)進行高溫石墨化退火，即將球鐵加熱到900℃～950℃，保溫2～5h，隨爐冷卻至600℃左右出爐空冷。
　　（2）低溫石墨化退火。盡管組織中不存在游離滲碳體，但為了生產(chǎn)高韌性球墨鑄鐵，要求獲得單相的鐵素體基體組織，采用低溫石墨化退火以消除共析滲碳體，即將球鐵加熱到720℃～760℃，保溫3～6h，隨爐冷至0℃后出爐空冷。
　　2、正火
　　正火目的在于增加金屬基體中珠光體的含量并使其細化，以提高強度、硬度和耐磨性。根據(jù)加熱溫度的不同，常用以下兩種正火工藝。
　　（1）高溫正火。加熱到880℃～920℃，保溫3h左右，然后空冷。為了提高基體中珠光體的數(shù)量，還常采用風(fēng)冷、噴霧等加快冷卻速度的方法，以保證鑄鐵的強度。
　　（2）低溫正火。加熱到820℃～860℃，保溫1～4h，然后空冷，得到珠光體和少量破碎狀鐵素體，故低溫正火可提高鑄件的韌性和塑性，但強度比高溫正火略低。
　　無論高溫正火還是低溫正火，都會產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力，故在正火后均應(yīng)進行一次去應(yīng)力退火。
　　3、調(diào)質(zhì)處理
　　要求綜合力學(xué)性能較高的球墨鐵可采用調(diào)質(zhì)處理，其目的是獲得以回火索氏體為基體的球墨鑄鐵。調(diào)質(zhì)處理工藝為：把球鐵加熱到850℃～900℃，使基體全部奧氏體化后在油中淬火，得到細片狀馬氏體基體與球形石墨，然后經(jīng)550℃～600℃回火，空冷后得到回火索氏體基體組織。
　　4、等溫淬火
　　對一些綜合力學(xué)性能要求高、外形比較復(fù)雜、熱處理易變形或開裂的零件，可采用等溫淬火。其工藝為：加熱到840℃～900℃，保溫后，立即在250℃～350℃的等溫鹽浴中進行等溫，時間為0.5～1.5h，然后空冷。其組織為下貝氏體+少量殘留奧氏體+馬氏體+球狀石墨（習(xí)慣稱為奧貝球鐵）。
　　球鐵除了可采用上述熱處理方法外，還可采用表面淬火和化學(xué)熱處理（滲氮、滲硼、滲硫等）等表面熱處理方法，用以提高球墨鑄鐵工件的表面強度、耐磨性、耐忡性及疲勞極限等。