铸铁的石墨化过程分为如下三个阶段。

第一阶段，即在1154℃及以上的温度，通过从液体中析出石墨和共晶反应形成石墨：L→A+Cg。这个阶段的石墨化叫做共晶阶段石墨化。

第二阶段，即在1154~738℃温度范围的冷却过程中，自奥氏体中不断析出二次石墨Cg，当然也包括这个阶段存在的渗碳体不断分解为石墨，这个阶段叫做中间阶段石墨化。

第三阶段，即在738℃时通过共析反应而形成石墨：A→A+Cg。包括随后的冷却过程中从铁素体中析出石墨，这个阶段叫做共析阶段石墨化。

一般来说，铸铁自高温冷却的过程中，由于具有较高的原子扩撒能力，故其第一和第二阶段（中间阶段）的石墨化是较易进行的，由于温度比较高，原子扩散能力也比较强，通常都能按照Fe-Cg相图进行结晶，凝固后得到（A+Cg）的组织；而随后在较低温度下的第三阶段的石墨化，则常用铸铁的成分及冷却速度等条件的不同，而被全部或部分地抑制，从而得到三种不同的组织，即：

三个阶段都能充分进行石墨化F+Cg

前两个阶段充分进行而共析石墨化阶段部分进行F+P+ Cg

前两个阶段充分进行而共析石墨化阶段完全没有进行P+ Cg。

这也是我们通过热处理控制铸铁组织的理论基础。