所謂淬火是將材料自奧氏體區(qū)域的溫度非常快的速率將溫度降低以防止珠光體或索氏體的形成，自奧氏體區(qū)冷卻到Ms溫度由於時間太短碳元素不會發(fā)生擴散，基本直接轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，此組織非常堅硬但也相當脆，可以回火方式令其變軟，以提高韌性，因此經(jīng)過不同溫度回后，可以獲得不同硬度、強度及韌性的組合。而有所謂的恆溫淬火或熱溶淬火，即在鹽浴和金屬浴內(nèi)進行淬火，造成中間相或變韌鐵的組織，在鑄鐵中常進行淬火和回火處理的是球狀石墨鑄鐵，對灰鑄鐵而言，較無特殊意義，most多在要提高灰鑄鐵的磨耗強度時才會考慮進行淬火處理，事實上此結(jié)果可藉表面處理達成。對球狀石墨鑄鐵而言，經(jīng)過淬火回火的處理后，可以獲得與鑄造或正常化處理相同的強度，但具有更高的屈服強度，結(jié)果獲得較大彈性，特別是的得到較高韌性，因為經(jīng)淬火、回火后，基地上含有較高碳，同時在這種情況下要比含有貝氏組織時容易進行表面硬化處理。
若在空氣中冷卻，非合金性及低合金性鑄鐵之硬化能力不夠高，因此必須在某些液體中進行淬火，為了避免淬火時發(fā)生熱裂，使用的淬火液most好是油或某種懸浮液而應避免使用水，淬火時鑄件內(nèi)部會形成溫度梯度，同時由于時間的差異，隨著馬氏體的形成所引起的體積變化率亦不相同，同時鑄件內(nèi)部的內(nèi)應力隨之增加，很容易形成熱裂或者在鑄件內(nèi)形成很高的內(nèi)應力，在這種情形下，應將油浴的溫度提高至50~100℃之間，藉此可以避免應力的形成，對於壁厚差較大的鑄件而言，特別要小心地將較厚的部分，首先伸向淬火液，如此可減少較薄部分所受的熱應力，同時油液內(nèi)的油，必須加以攪拌，或令其流動，或?qū)㈣T件在淬火液內(nèi)不停的晃動。
鑄鐵的淬火溫度應在820~920℃之間，一般工廠most常使用的溫度是在850~900℃之間。當淬火溫度太低時，會造成含碳量較低之奧氏體，經(jīng)過淬火后較軟，同時所形成馬氏體的強度亦較低，相反如果淬火溫度太高，奧氏體內(nèi)含碳量過高，淬火時發(fā)生熱裂的危險性增高，形成殘留奧氏體的機會亦變大。
淬火后之鑄鐵實際上脆性甚高，同時含過高之內(nèi)應力，為了改進其硬性及韌性必須在經(jīng)過回火處理，其處理程序與鋼相似，加熱速率應低於100℃/小時，回火溫地應在450~600℃之間，回火時間大約是4小時，回火時間太長或溫度過高，會是強度及硬度下降很多，但可提高彈性，在較低之溫度經(jīng)較長的時間進行回火，可造成相當均勻之回火效果，同時整個鑄件之特性分布亦甚均勻，為了防止內(nèi)應力的再發(fā)生，尤其對於復雜的鑄件，回火后應緩慢冷卻至200℃以下。
