灰鐵鑄件的熱處理是機械制造的重要工序之一。熱處理一般不改變工件的形狀和整體化學成分，而是改變工件內部的顯微組織或工件表面的化學成分，從而賦予或提高工件的性能。灰鐵鑄件的特點是提高工件的內部質量。為了使金屬工件具有所需的機械、物理和化學性能，熱處理工藝除了合理選擇材料和各種成型工藝外，往往是必不可少的。
灰鐵鑄件是基于鐵和碳的鑄造合金，后者主要以片狀石墨顆粒的形式存在。灰鐵鑄件的性能取決于石墨的形狀、分布和基體結構。自然、勞動和振動有三種及時的處理方法。
自然時效處理灰鑄鐵件在露天放置數月或數年。盡管這種治療方法有效，但需要很長時間。
自然和熱時效，即工件長時間露天放置。由于溫度的自然變化和其他環境的變化，工件的尺寸變得越來越穩定。一般來說，最多兩年。用木錘敲打工件，用風握住直接振動等。它們都用于實際生產。有人認為機械施加工件相當于加速自然時效。這種方法在國外已經發表了很長時間。其基本原理是利用激振器的周期性外力-激振力與工件產生共振(激振器產生與工件固有頻率相同的振動頻率)。
從而獲得可觀的振動能量。與熱能相比，共振中交變的初始應力和殘余應力疊加，驅動工件產生大的振動和局部屈服，導致晶體中的位錯和晶體邊界的微滑移，造成微塑性變形，促進大量位錯。一部分釘在雜質上，另一部分聚集在晶體邊界上，另一部分錯誤獲得足夠的能量。它可以通過晶體邊界進入另一個晶體顆粒，使工件的殘余應力整體放松或均勻，表現為尺寸穩定、硬度、耐腐蝕性和抗疲勞性提高、金屬內耗降低、塑性提高。由于晶體顆粒中的位錯，晶體邊界很難以較大。
2.人工時效退火處理是灰鐵鑄件較好的時效處理方法，但其成本較高，增加了成本。人工時效是將灰鐵鑄件加熱到550~650進行去應力退火，比自然時效節省時間，更容易去除殘余應力。
3.振動時效處理:使用振動時效儀對灰鐵鑄件進行振動時效處理。去除殘余應力是將振動器緊緊固定在工件上，施加機械振動，將工件放置在橡膠塊或其他彈性支撐上，防止地面對振動的阻尼。