鑄鋼件的化學熱處理是指將鑄件置于一定溫度的活性介質中保溫，使一種或者幾種化學元素滲入表層。化學熱處理可以改變鑄件表層的化學成分、金相組織和機械性能。常用的化學熱處理工藝包括滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼以及滲金屬等。在對鑄件進行化學熱處理的時候，應該綜合考慮鑄件的形狀、尺寸、表面狀態，以及表面熱處理的情況。
滲碳是指將鑄件在滲碳介質中加熱、保溫，合金鋼鑄件，然后使碳原子滲入到表層。滲碳的主要目的是為了提高鑄件表面的含碳量，同時在鑄件中形成一定的碳含量梯度。滲碳鋼的含碳量一般為0.1% - 0.25%，以-鑄件芯部有足夠的韌性和強度。
滲碳層的表面硬度一般為56hrc - 63hrc. 滲碳層的金相組織為細針馬氏體 + 少量的殘留奧氏體以及均勻分布的粒狀碳化物。不允許網狀碳化物的存在，并且，殘留奧氏體體積分數一般不超過15% - 20%。
滲碳以后的鑄件的芯部硬度一般為30hrc - 45hrc. 芯部金相組織應為低碳馬氏體或下貝氏體。不允許有塊狀或者沿晶界析出的鐵素體。
在實際生產中，常見的滲碳方法有三種：固體滲碳、液體滲碳和氣體滲碳。
淬火是將鑄鋼件加熱到ac3或者ac1以上的溫度，保溫一段時間以后急速冷卻，獲得完全馬氏體組織的熱處理工藝。鑄鋼件以后應當及時進行回火處理，以消除淬火應力以及獲得所需要的綜合力學性能。
亞共析鋼的淬火加熱溫度為ac3以上30℃-50℃；共析鋼、過共析鋼的淬火加熱溫度為ac1以上30℃-50℃。亞共析碳鋼在上述淬火溫度加熱，是為了獲得晶粒細小的奧氏體，淬火后可以獲得細小的馬氏體組織。共析鋼和過共析鋼在淬火加熱之前已經球化退火了，所以加熱到ac1以上30℃-50℃不完全奧氏體化后，其組織為奧氏體和部分未溶解的細粒狀滲碳體顆粒。淬火后，奧氏體轉變為馬氏體，精鑄合金鋼鑄件，未溶解滲碳體顆粒被保留下來。由于滲碳體硬度高，因此它不但不會降低鋼的硬度，而且還可以提高它的耐磨性。過共析鋼的正常淬火組織為細小片狀的馬氏體的基體上均勻分布著細小顆粒狀滲碳體以及少量殘余奧氏體。這種組織具有較高的強度和耐磨性，同時又具有一定的韌性。
淬火的目的是得到完全的馬氏體，所以，鑄鋼件在淬火使的冷卻速度必須大于鑄鋼的臨界冷卻速度，否則不能得到馬氏體組織以及相應的性能。但是，砂鑄合金鋼鑄件，冷卻速度過高則會容易導致鑄件變形或者開裂。為了同時滿足上述要求，濰坊合金鋼鑄件，應該根據鑄件的材質選用適當的冷卻介質，或者采用分級冷卻的方法。在650℃-400℃的溫度區間，鋼的過冷奧氏體等溫轉變速率，因此鑄件淬火的時候應該-在此溫度區間內快速冷卻。在ms點以下則適宜冷卻速度慢一些，以防止變形或開裂。淬火介質通常采用水、水溶液或油。在分級淬火或者等溫淬火的時候，常用的介質包括熱油、熔融金屬、熔鹽或熔堿等。
鑄鋼件的熱處理是根據fe-fe3c相圖來控制鑄鋼件的顯微組織以達到要求的性能。熱處理是鑄鋼件生產中的重要工序之一。熱處理的和效果直接關系到鑄鋼件的終性能。
鑄鋼件的鑄態組織取決于化學成分和凝固過程。一般有比較-的枝晶偏析，組織很不均勻，晶粒粗大。因此，鑄鋼件一般需要進行熱處理，以消除或減少上述問題的影響，以提高鑄鋼件的力學性能。另外，由于鑄鋼件的組織結構和壁厚不同，同一鑄件的各個部位組織形式不同，產生相當大的殘余內應力。因此，鑄鋼件-是合金鋼鑄件一般應以熱處理狀態交貨。
根據加熱方式、保溫時間和冷卻條件的不同，鑄鋼件的熱處理方法主要有退火、正火、淬火、回火、固溶處理、沉淀硬化、去應力處理和除氫處理等。
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