本发明提供了一种合金灰铸铁气缸套，由气缸套坯料经过热处理后得到；所述气缸套坯料的基体组织中包括马氏体；所述合金灰铸铁气缸套的基体组织中包括回火索氏体。本发明提供的高强度高耐磨的含有珠光体组织的合金灰铸铁气缸套，通过对合金灰铸铁气缸套制备过程进行改进，在过程中使得气缸套的基体组织先形成马氏体组织，再通过高温回火，形成回火索氏体，使得本发明制备的合金灰铸铁气缸套抗拉强度能达到500Mpa以上，有效的解决了现有的珠光体在铸态下不可能达到500Mpa的局限。本发明制备的合金灰铸铁气缸套具有较高的抗拉强度、硬度、弹性模量和耐高爆发压力，良好的耐磨性；同时制备工艺简单、稳定，使用寿命较长。