黑心可锻铸铁与白心可锻铸铁不同，断口呈现灰暗色，纤维状。

黑心可锻铸铁的热处理与白心可锻铸铁不同，这是因为白心可锻铸铁的热处理过程主要是使其脱碳，而黑心可锻铸铁的热处理过程主要是使渗碳体中的碳通过加热与保温分解为“石墨碳”和铁素体，以改善铸件的力学性能，主要是降低脆性。

（１）热处理原理

黑心可锻铸铁热处理的原理如下。

当白口铁加热到900℃以上时，形成大量的奥氏体；奥氏体的吸碳能力很强，于是它就把渗碳体中的碳溶解到奥氏体中，并使其达到饱和；但是从奥氏体中析出的碳则不能形成渗碳体而是形成游离碳（即石墨碳），于是奥氏体中溶解的碳也由于析出石墨碳而成为不饱和状态，因此它再向渗碳体吸收碳分，随后又析出圆而细的游离碳。这样循环反复地进行，直到渗碳体全部分解为止，而铸件中除了奥氏体外，只有铁素体和石墨碳。

实际上这个过程包括两个方面的变化：奥氏体不断地转运碳的同时，渗碳体也在不断地分解：

Fe3C→3Fe+Cg

这是黑心可锻铸铁热处理第一阶段的主要变化。

黑心可锻铸铁热处理时，退火箱中填放工件空隙的是中性物质或高碳物质（石墨粉），与白心可锻铸铁正好相反，要防止铸件与氧直接接触，所以铸件中所含的碳极少氧化消失，同时在冷却到760℃以下时，由于它的冷却极慢，渗碳体继续分解，结果得到了铁素体中夹杂了团絮状的石墨碳的组织。这样制得的可锻铸铁，表面如果发生了点氧化，成为不含石墨的纯铁表面，靠近中心部分的是铁素体+石墨碳，其断口呈黑色，故称黑心可锻铸铁。这就是黑心可锻铸铁退火的第二阶段的作用。

（２）热处理工艺

黑心可锻铸铁热处理时的加热速度可与白心可锻铸铁相同。而加热温度、保温时间以及冷却方法，在热处理实践中，常采用下列两种方法：第一种方法是把铸件加热到950℃，保温10h，然后缓慢冷却；第二种方法是把铸件加热到900℃左右，保温30~40h，然后快速冷至730℃左右，在保温10~20h，最后再缓冷至常温。