共晶体转变会影响石墨化进程，温度控制也是重要因素
铸铁的石墨化及控制铸铁的组织都是由金属基体和石墨两部分组成的。石墨的形态、大小、数量和分布状态对铸铁的性能有着重要影响。铸铁的石墨形态和基体组织都与铸铁的石墨化过程有关。
碳铁合金双重相图在材料科学基础课程中，已学习过碳铁合金相图，其中碳铁合金是按铁渗碳体系进行转变的。但是，渗碳体是一个亚稳定相，在一定的条件下可以分解成铁基固溶体和石墨。因此，铁石墨系是更稳定的状态。反映碳铁合金结晶过程和组织转变规律的相图便有两种。铸铁的结晶过程和组织转变过程依化学成分和冷却条件的不同而不同，为了研究铸铁的方便，将两种相图叠加在一起，铸铁的石墨化过程称为石墨化过程。石墨既可以直接从液体和奥氏体中析出，也可以通过渗碳体分解获得。灰铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁中的石墨主要是从液体中通过冷却凝固结晶过程得到的。可锻铸铁中的石墨则是由液体通过冷却凝固结晶过程先得到白口组织，然后经过长时间高温退火是渗碳体分解而得到的。

可以将铸铁的石墨化过程分为以下三个阶段
第一阶段：液相至共晶阶段，包括从共晶成分的液相中直接结晶出一次石墨和共晶石墨。
第二阶段：共晶至共析转变阶段，此时奥氏体中直接析出二次石墨。
第三阶段：共析转变阶段，包括共析转变时奥氏体转变为铁素体石墨。
当然，也可按相图进行上述三个阶段的结晶过程。不同的是，先结晶或析出的是然后将在加热，在高温下分解出石墨。
从分析铸铁的石墨化可治，在冷却凝固过程中，高温液态液中的碳可以以游离态石墨或渗碳体两种方式析出。可生产时间也表明，用相同化学成分的铁液浇注不同壁厚的铸件时，或采用不同冷速的铸型时可得到不同的组织。例如，厚壁铸件或冷速慢的铸型可得到游离状石墨组织的铸件。：薄壁铸件或冷速快的铸型可得到渗碳体组织的铸件。高温煮铁液按什么方式进行结晶，取决于石墨化过程的热力学和动力学条件。
热力学条件所示为铸铁中各种组织的自由能岁温度而变化的曲线。从图中可以看出当液体处在高于的温度时，由于共晶液体的自由能最低，因此不会发生任何相变：当合金过冷到的温度范围时，由于共晶液体的自由能最高两相组成物的自由能，而低于两相组成物的自由能，因而此时只能发生共晶转变：当液体温度过冷到以下时，索然以及两相组成物的自由能更低于液相的自由能，但由于两相组成物的自由能更低。