鑄鋼件的熱處理由加熱、保溫和冷卻3個階段組成。確定工藝參數以保證產品質量和節約成本為宗旨。加熱是熱處理過程中能耗最大的工序。加熱過程中主要技術是選擇適當的加熱速率、加熱方式及裝料方式。 1.加熱
(1)加熱速率對于一般鑄鋼件，可以不限制加熱速率，采用爐子的最大功率加熱。采用熱爐裝爐可極大地縮短加熱時間和生產周期。實際上快速加熱條件下，鑄件表面與心部之間無顯著的溫度滯后。而緩慢加熱將導致生產率降低、能耗增大以及造成鑄件表面嚴重氧化和脫碳。但對于一些形狀結構復雜、壁厚較大、在加熱中易產生較大的熱應力而導致變形或開裂的鑄件，則應控制加熱速率。一般可以采取低溫慢速加熱(600℃以下)或在低、中溫區停留一二次等工藝方法，在高溫區仍可以采用快速加熱升溫。
(2)加熱方式鑄鋼件加熱方式有輻射加熱、鹽浴加熱和感應加熱等。加熱方式的選擇原則是快速均勻、便于控制及高效低成本，一般應考慮鑄件的結構尺寸、化學成分、熱處理工藝和質量要求等。
(3)裝料方式鑄件在爐內的堆放方式應給予足夠的重視。基本原則是，充分利用有效空間、確保均勻受熱條件并防止鑄件變形。
2.保溫
鑄鋼件奧氏體化保溫溫度應根據鑄鋼的化學成分和要求的性能選定，一般比同類成分的鍛鋼件略高些(高20℃左右)。對亞共析鋼鑄件，以碳化物能較快地溶入奧氏體，并兼顧奧氏體能保持細晶粒為原則，一般在Ac?溫度以上30~50℃。正火的溫度比退火或淬火的稍高些。過共析鋼鑄件正火時應加熱到Accm溫度以上。淬火時則在Accm溫度以下和Ac溫度以上，避免殘留奧氏體量過多。對于晶粒長大傾向顯著的鑄鋼(如錳鋼)，淬火保溫溫度宜取下限。厚斷面鑄件的奧氏體化保溫溫度通常取上限。鑄鋼件熱處理保溫時間的確定應考慮兩個方面的因素:一是使鑄件表面與心部溫度均勻一致;二是組織均勻化。因此保溫停留時間主要取決于鑄件的導熱性能、斷面壁厚及合金元素等，一般合金鋼鑄件比碳鋼鑄件需更長的保溫時間。鑄件壁厚通常是估計保溫時間的主要依據。根據經驗，每25mm壁厚保溫30~60min;大于25mm者，每增加25mm延長保溫時間30min。對于回火處理、時效處理時的保溫時間，應考慮熱處理的目的、保溫溫度及元素擴散速度等因素。
3.冷卻
鑄鋼件在保溫后可采取不同的速率冷卻完成鋼中相的轉變，以獲得所要求的金相組織，并達到規定的性能指標。一般來說，加大冷卻速率有利于獲得良好的組織狀態并細化晶粒，從而提高鋼的力學性能。但太大的冷卻速度容易使鑄件產生較大的應力，對于結構復雜的鑄件可能導致變形或開裂。回火保溫后冷卻方式，一般并無特別嚴格的要求，只是對一些有回火脆性敏感的低合金鑄鋼，回火保溫后的冷卻特別重要，宜采用快冷方式，以便盡快通過回火脆性區，避免降低鑄鋼的韌性。鑄鋼件熱處理冷卻介質常用的有空氣、油、水、鹽水及熔鹽等。