等温淬火球铁(ADI)基本知识

1什么叫等温淬火球铁（ADI） 采用等温淬火热处理工艺获得的针状铁素体和高碳奥氏体为主要基体组织的球铁称为等温淬火球铁。它的英文名称为Austempered Ductile Iron，缩写为ADI。     

等温淬火球铁热处理

本文简要地介绍了等温淬火球铁的机械性能,详细地分析了球铁等温淬火的工艺过程,并展望了这种材料广阔的生产应用前景.     

等温淬火球铁(ADI)的热处理和质量控制

1等温淬火球铁（ADI）的热处理1．1等温淬火热处理是生产ADI的必要条件球墨铸铁由于石墨呈球状对金属基体的切割作用小,所以金属基体的性能特点对球铁的性能影响很大。普通球铁的金属基体多为珠光体或铁素体,而经过等温淬火热处后的ADI典型的金属基体是针状铁素体和富碳奥氏体（这种组织国际上通称为奥铁体）。     

奥贝球铁(ADI)等温淬火连续生产线

本文简单介绍了奥贝球铁(ADI)等温淬火连续生产线.     

球铁等温淬火立式热处理机组

叙述了球铁等温淬火对奥氏体化加热炉和等温淬火槽的技术要求,指出工件从加热炉到等温槽的间隔时间不得超过40 s.详细介绍了自主开发的用于球铁齿轮、曲轴及其他轴类零件等温淬火的立式热处理机组的组成、特点、规格及主要技术参数.球铁汽车螺旋锥齿轮用该机组进行等温淬火,完全能满足零件力学性能指标要求,同时还兼具有良好的社会经济效益.     

等温淬火球铁(ADI)的机械加工性能

等温淬火球铁(ADI)对工程界来说是一种相对较新的材料。其独特的金属基体显微组织奥铁体,即针状铁素体和充分反应的、热力学稳定的、力学上也稳定的,高碳奥氏体的混和组织,使其具有比普通球铁高得多的强度和韧性。然而,高强度、高硬度和高韧性使等淬球铁在机加工时切削刃口受到更高的应力,造成一定困难。考虑了等淬球铁特有的金属基体组织和力学性能,选择了合适的刀具,调整和优化了刀具及加工参数,等淬球铁完全可以成功地进行机加工,从而可以扩大等淬球铁的应用和进一步开拓等淬球铁的潜力。笔者论述了等淬球铁的组织特点,机加工特点,给出了机加工参考参数,并讨论了改善等淬球铁机械加工性能的方法。     

等温淬火球铁(ADI)的微观组织与力学性能

ADI的显微组织由奥氏体加上针状铁素体的混合组织组成。其每一束针状铁素体由许多位相相同,厚度大约200 nm的薄铁素体片组成。其奥氏体有两种形态:一种是存在于针状铁素体之间的近似于等轴形的块状奥氏体;一种是存在于针状铁素体内的薄条形奥氏体。从晶粒尺寸数量级来说,针状铁素体的厚度约为200 nm,而铁素体内奥氏体的厚度仅为几到10 nm数量级。金属强化的几种主要方式,细晶强化、位错强化、晶界与亚结构强化、第二相强化、固溶强化等都在ADI得到了体现。正是由于ADI这种特有的微观组织使其具有了优越的力学性能。     

等温淬火球铁(ADI)引锭杆的研制

介绍ADI引锭杆铸造生产工艺特点及其铸态组织要求,分析主要合金元素的作用,运用正交试验法对等温淬火球铁（ADI）引锭杆的热处理工艺进行了优化试验,并对该引锭杆的淬透性进行了检测。试验结果表明,最大壁厚为140mm的ADI引锭杆需要进行必要的合金化,合金元素的加入量为：0.2%～0.3%Mo、0.4%～0.5%Ni、0.5%～0.8%Cu;ADI引锭杆的优化热处理工艺为：在900℃奥氏体化保温90min,再进行360℃等温淬火,等温“时间窗口”为90～120min;在该成分与热处理工艺条件下,引锭杆可以淬透,能够获得以针状铁素体＋残余奥氏体为基体的组织,其力学性能达到QT900-8。     

等温淬火球铁(ADI)在汽车底盘零件上的应用

介绍了ADI的性能特点、汽车底盘铸件对材料性能的要求、ADI在美国汽车上的应用情况以及在我国一汽集团和东风汽车集团公司的试用情况,指出了国内中、重型汽车底盘零件应用ADI所存在的问题是:(1)产品设计人员和主管领导对ADI不了解;(2)ADI产业链尚未完全形成。对汽车ADI底盘零件生产的两种不同工艺流程进行了对比,并提出了以自身机加工厂为主体组建ADI产业链的建议。     

等温淬火球铁（ADI）的发展

讨论等温淬火球铁的组织名称并介绍奥铁体。认为用贝氏作或奥贝体的组织名称应予改正。用热分析方法研究合金元素对奥铁体形成的影响。作为一种新材料虽发展较慢，但稳步增长，作为一种轻量化材料替代钢甚至铝已取得共识。     

中锰球墨铸铁旋耕刀的热处理工艺

试验用淬火、中温回火工艺对中锰球墨铸铁进行了三种不同方案的热处理,用MM200型磨损实验机研究了热处理后材料的耐磨粒磨损性能,结果表明经900℃×40min保温后油淬、350℃×lh回火的中锰球墨铸铁旋耕刀,具有最好的耐磨性能及抗冲击性能。     

奥贝球铁齿轮的等温淬火热处理

运用正交试验法对奥贝球铁生产拖拉机最终传动从动齿轮的热处理工艺进行了优化试验。分析了主要合金元素的作用 ,着重探讨了热处理工艺参数对奥贝球铁力学性能的影响 ,并对该材料的加工硬化能力进行了研究。试验结果表明 ,该奥贝球铁齿轮的优化热处理工艺为 :在 90 0℃奥氏体化保温 2h ,再进行 2 90℃× 1 5h等温淬火。在此工艺条件下可以得到以下贝氏体 +残留奥氏体为基体的金相组织 ,该组织具有较好的加工硬化性能。     

热处理对D-5S高Ni球铁组织及力学性能的影响

详细介绍了利用正交试验方法研究热处理工艺对D-5S高Ni奥氏体球墨铸铁中碳化物体积分数和形态以及合金性能的影响规律。结果表明:加热速度越低、保温温度越高、冷却速率越快时,合金碳化物体积分数越少。合理的热处理工艺可以大幅度提高高Ni球铁的力学性能。推荐的热处理工艺参数为:加热速度100℃/h,加热温度975℃,保温时间3 h,出炉空冷。热处理态合金组织由奥氏体枝晶、球状石墨和弥散于晶间的二次碳化物组成,碳化物体积分数小于2.20%。合金硬度154~160 HBS,抗拉强度546~550 MPa,伸长率24%~28%。     

低温高韧性球墨铸铁件生产过程的韧性控制

分析了球墨铸铁件低温冲击韧性的影响因素,探讨了生产过程中控制低温韧性的方法。通过调整熔炼原材料及热处理工艺的试验验证,指出铁液冶金质量、球化孕育处理和热处理工艺的控制是生产低温高韧性球墨铸铁件的关键。     

铸态高韧性球铁QT400-18的生产应用技术

为了稳定生产铸态QT400-18、厚壁100～200 mm的高炉冷却壁铸件,通过生产试验与调整,控制化学成分(ω):C=3.35%～3.80%,Si=2.5%～2.9%,Mn≤0.2%,P≤0.055%,S≤0.025%;冲天炉熔炼,采用球铁专用生铁和铸造焦,出铁温度1 500℃;采用低稀土FeSiMg8RE3球化剂进行球化处理,75SiFe在包内、出铁槽、浮硅及随流等多次孕育,获得铸态强度δb≥430 MPa,伸长率≥20%的铸态球铁铸件.     

贝氏体—马氏体抗磨球墨铸铁热处理工艺的试验研究

试验研究了淬火介质、奥氏体化温度和回火温度对贝氏体－马氏体抗磨球墨铸铁组织与性能的影响。选择合理的热处理工艺，获得了优良的性能，洛氏硬度达50－55HRC,冲击韧度为8－15J／cm^2,φ80mm磨球冲击疲劳寿命（落球试验的跌落次数）达2万次以上。     

等温淬火球墨铸铁的生产工艺

简单介绍了等温淬火球铁的性能特点与应用状况,分析了化学成分与合金化处理对等温淬火球铁性能的影响。重点介绍了等温淬火球铁的热处理工艺,指出在保证完全奥氏体化的同时应适当降低奥氏体化温度,同时应根据产品最终性能要求来选择等温温度及其保温时间。比较了ADI、普通球铁、低合金球铁的性能和金相组织,说明ADI具有的特殊奥贝双基体结构使得其具有高强度的同时有良好的塑性和韧性。     

中锰球铁热处理工艺研究

试验测量了中锰球铁（QTMn8）铸态和不同热处理态的力学性能，观察了其微观组织，结果表明经过合适的热处理后，中锰抗磨球铁的冲击韧度大幅度提高。其αk值是铸态的2－3倍，而硬度稍有下降，在较高温度热处理时，由于组织中出现了网状碳化物，使冲击韧度和硬度都有下降。     

铸态高韧性球墨铸铁的生产

通过选择适当的化学成分,严格执行各道工序的工艺规程,及时解决生产中出现的问题,生产出合格的铸态球墨铸铁.