鑄鐵的石墨化過程分為如下三個階段。

第一階段，即在1154℃及以上的溫度，通過從液體中析出石墨和共晶反應形成石墨：L→A+Cg。這個階段的石墨化叫做共晶階段石墨化。

第二階段，即在1154~738℃溫度范圍的冷卻過程中，自奧氏體中不斷析出二次石墨Cg，當然也包括這個階段存在的滲碳體不斷分解為石墨，這個階段叫做中間階段石墨化。

第三階段，即在738℃時通過共析反應而形成石墨：A→A+Cg。包括隨后的冷卻過程中從鐵素體中析出石墨，這個階段叫做共析階段石墨化。

一般來說，鑄鐵自高溫冷卻的過程中，由于具有較高的原子擴撒能力，故其第一和第二階段（中間階段）的石墨化是較易進行的，由于溫度比較高，原子擴散能力也比較強，通常都能按照Fe-Cg相圖進行結晶，凝固后得到（A+Cg）的組織；而隨后在較低溫度下的第三階段的石墨化，則常用鑄鐵的成分及冷卻速度等條件的不同，而被全部或部分地抑制，從而得到三種不同的組織，即：

三個階段都能充分進行石墨化F+Cg

前兩個階段充分進行而共析石墨化階段部分進行F+P+ Cg

前兩個階段充分進行而共析石墨化階段完全沒有進行P+ Cg。

這也是我們通過熱處理控制鑄鐵組織的理論基礎。