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铸态下的球墨铸铁基体组织一般为铁素体与珠光体，采用热处理方法来改变球墨铸铁基体组织，可有效地提高力学性能。常用的热处理方法如下：
[退火]：球墨铸铁的退火分为去应力退火、低温退火和高温退火。去应力退火工艺与灰铸铁相同。低温退火和高温退火的目的是使组织中的渗碳体分解，获得铁素体球墨铸铁，提高塑性与韧性，改善切削加工性能。[正火]：球墨铸铁正火的目的是增加基体中珠光体的数量，或获得全部珠光体的基体，起细化晶粒，提高铸件的强度和耐磨性能的作用。正火分为低温正火和高温正火。
[调质处理]：将铸件加热到860～920℃，保温2～4小时后油中淬火，然后在550～600℃回火2～4小时，得到回火索氏体加球状石墨的组织，具有良好的综合力学性能，用于受力复杂和综合力学性能要求高的重要铸件，如曲轴与连杆等。
[等温淬火]：将球墨铸铁型材棒、件加热到850～900℃，保温后迅速放入250～350℃的盐浴中等温60～90分钟，然后出炉空冷，获得下贝氏体基体加球状石墨的组织，使综合力学性能良好，用于形状复杂，热处理易变形开裂，要求强度高、塑性和韧性好、截面尺寸不大的零件。
球墨铸铁棒的强度一般分为抗拉强度和屈服强度，抗拉强度是检验球铁强度的一个重要标准。铸铁型材的强度也分为拉伸强度和屈服强度。它是检验球墨铸铁性能的一种。球铁棒和铸铁型材的强度越强，性能越好。
球墨铸铁型材棒的屈服强度与抗拉强度之比一般为0.6-0.7，而钢件的屈服强度一般为0.5-0.6。从屈服强度来看，球墨铸铁棒的屈服强度高于钢件。球墨铸铁的等温淬火比为0.7-0.8，可以看出具有相同抗拉强度的球墨铸铁钢件的承载能力更强。
球墨铸铁棒的硬度是测定球铁棒材料硬度的指针，硬度法是测定材料硬度常用的一种，是用一定几何形状的压头在一定负荷下压迫的金属表面，根据压迫的程度测定硬度。
球墨铸铁棒常用的硬度有：布氏硬度(HB)、维布氏硬度(HV)、洛布氏硬度(HRAHRBHRC)等。
球墨铸铁棒的强度是指金属材料在静荷作用下抵抗(过度塑性变形或断裂)的性能。由于负荷的作用是拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，强度也分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、剪切强度等。各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为基本的强度指针。
