在铁碳合金中，当其含碳量在1.5%左右，含硅量在0.75%~1.25%的范围内时，经过退火以后，组织中有少量石墨存在，称为石墨化钢（也叫做半钢）。石墨化钢的退火是为了获得足够的石墨片，为其后的热处理做好准备。工厂中常采用下列退火方法。

（１）低温石墨化退火

低温石墨化退火是将石墨化钢加热到Ac1以下30℃左右，并保温一段较长的时间，以形成石墨。

（２）高温石墨化退火

高温石墨化退火是将石墨化钢加热到950℃的温度后以20~30℃/h冷却至300℃，出炉空冷。

（３）等温石墨化退火

等温石墨化退火是将石墨化钢加热到950℃左右温度以后，降至A1以下20~30℃的温度保温一段较长时间，以任意的冷却速度冷却到室温。

（４）快速石墨化退火

快速石墨化退火是将石墨化钢加热到950℃左右，淬入油中冷至150~200℃取出空冷，作为预备热处理，再进行石墨化退火。

出此可见，石墨化钢的退火方法与可锻铸铁的退火力法基本上是一致的，只是退火时间较短而已。石墨化退火以后，石墨化钢的组织为珠光体及少量的石墨夹杂（不超过2%），如果采用淬火作为预备热处理时，退火后所得的石墨最为细微。

石墨化钢经过退火后，还要进行最后热处理，以获得所需要的基体组织，从而达到技术要求。如果要求工件具有较高的硬度和高的耐磨性，应采用淬火后再进行150~180℃的低温回火。如果要求工件具有较好的综合力学性能，对石墨化钢亦可采用调质处理；至于调质时的回火温度，根据所需要的硬度来决定，一般采用400~600℃，硬度高的取下限，硬度低的取上限。石墨化钢的淬火温度通常采用800~860℃之间。如果用油炸淬火剂可采用上限，用水作淬火剂应采用下限为宜。

由于石墨的存在，所以石墨化钢具有较小的摩擦系数，加之热处理后可以达到较高的硬度，因而具有较好的耐磨性能，所以石墨化钢多用于制造冲压模具，也用作减摩材料，有时候也制作轧辊。