灰口铸铁在表面的一定深度内，往往由于冷却速度较大，化合碳（即渗碳体）较多，而硬度较高，切削不便，需要降低硬度，以利于切削加工。

（１）如果灰口铸铁在结晶过程中没有形成白口组织时，可以将共析渗碳体球化，以降低硬度。其工艺规范为：将铸件装入250~300℃的炉中，然后以60~80℃/h的速度加热到500~700℃之间的适当温度，并保温2~4h，然后随炉冷至250~300℃左右出炉空冷。

（２）当铸件的组织中形成了莱氏体，二次渗碳体（白口层）存在时，退火时的加热温度需要提高到临界温度以上（850~900℃），在这样的情况下，处理的过程和白口铁石墨化过程的第一阶段完全相同，只是速度较快而已。这种热处理操作是将工件加热到850~900℃范围，保温时间应以白口层的深度和铸铁的化学成分而定，一般可在0.5~8h之间。但在工厂的实际工作中，一般保温2~4h。

（３）形状复杂的铸件，应像消除内应力的低温退火一样，必须保证缓慢加热到600~650℃，以避免裂纹和扭曲的产生。工件经保温后可以以比较快的速度冷却到600℃，而在600~250℃范围内必须缓慢地冷却，其冷却速度最好为30~50℃/h。

除了采用这种冷却方法以外，亦可像钢一样采用等温退火，以缩短退火时间，等温温度应在A1点以下一个适当的温度，通常在600~700℃之间，而等温停留时间多为2~3h。等温停留结束以后，可以出炉空冷。