灰口鑄鐵中存在著大量的片狀石墨，故機械性能很差，而熱處理只能改變鑄鐵的基體組織，不能改變片狀石墨的有害作用。這就是說，通過熱處理來提高灰口鑄鐵的機械性能的效果不大。因此，生產中對灰口鑄鐵進行熱處理的種類并不多，較常用的僅有以下幾種。一.消除內應力退火

當鑄件形狀復雜，厚薄不均時，由于澆注后冷卻過程中各部位的冷卻速度不同，往往在鑄件內部產生很大的應力。它不僅削弱了鑄件的強度，而且在隨后的切削加工之后，由于應力的重新分布而引起變形，甚至開裂。因此，對精度要求較高或大型、復雜的鑄件(如機床床身、機架等)在切削加工之前，都要進行一次消除內應力的退火，有時甚至在粗加工之后還要進行一次。

消除內應力退火通常是將鑄件緩慢加熱到500-560℃，保溫一段時間(每10毫米截面保溫一小時)，然后以極緩慢的速度隨爐冷至150-200℃后出爐。此時，鑄件的內應力基本上被消除。

應當指出，若退火溫度超過560℃或保溫時間過長，會引起石墨化，使鑄件的強度與硬度降低，是不適宜的。二.消除部分白口的軟化退火

鑄件冷凝時，在表面或某些薄壁處，由于冷卻速度較快，很容易出現白口組織，使鑄件的硬度和脆性增加，造成切削加工的困難和使用時易剝落。此時就必須將鑄件加熱到共析溫度以上，進行消除白口的軟化退火。

消除白口的軟化退火，一般是把鑄件加熱到850-950℃，保溫1-3小時，使共晶滲碳體發生分解，即進行第一階段石墨化，然后又在隨爐緩慢冷卻過程中使二次滲碳體及共析滲碳體發生分解，即進行中間和第二階段石墨化，待隨爐緩冷到500-400℃時，再出爐空冷，這樣就可獲得鐵素體或鐵素體+珠光體基體的灰口鑄鐵，從而降低了鑄件的硬度，改善了切削加工性。若采用較快的冷卻速度，使鑄件不發生第二階段石墨化，則最終就獲得珠光體基體的灰口鑄鐵，增加了鑄件的強度和耐磨性。三.表面淬火

表面淬火的目的是提高灰口鑄鐵件的表面硬度和耐磨性。表面淬火的方法有高頻感應加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火及接觸電熱表面淬火等。

1.感應加熱表面淬火

原理：把工件放入由空心銅管繞成的感應器(線圈)中，感應器中通入一定頻率的交流電以產生交變磁場，于是工件內就會產生頻率相同、方向相反的感應電流。

分類：(按電流頻率劃分)

A.高頻感應加熱：200-300KHz

B.中頻感應加熱：500-10000Hz

C.工頻感應加熱：50Hz

D.超音頻感應加熱：20-40KHz

2.火焰加熱表面淬火

它是以高溫火焰為熱源的一種表面淬火法。常用的火焰為乙炔-氧火焰(最高溫度3200℃)或煤氣-氧火焰(最高溫度2000℃)。高溫火焰將工件表面快速加熱到淬火溫度，再隨即噴水快速冷卻。

3.電熱表面淬火

原理：用一個電極與欲淬工件表面緊密接觸，形成回路，通以低壓(2-5V)大電流(400-750A)的交流電，以產生的電阻熱將工件加熱至淬火溫度。