2.5 ADI的工业热处理及典型力学性能

为了获得性能优越的ADI零件，除了要有合格的球墨铸铁铸件外，最重要的是要优化等温淬火工艺参数，选择合适的奥氏体化温度和时间、等温淬火温度和时间，也就是使所选择的工艺参数位于工艺窗口内。采用合格的球墨铸铁铸件和优化的等温淬火工艺所得到的ADI零件的性能通常都高出标准要求。

图2-26所示为美国CMI International公司连续18个月生产的牌号为ADI 850-550-10的性能实测结果，其性能指标明显高于牌号要求，其中1ksi=6.895MPa。图2-27所示为英国Russell公司连续1000炉ADI力学性能的实测结果，其性能指标明显高于牌号要求。这说明大批量工业生产完全可以得到满足要求的ADI零件。

在等温淬火工艺参数中，选择合适的等温淬火温度和时间是最重要的。等温温度决定了ADI可能达到的强度和韧性，最佳的等温时间可以得到所期望的强度和韧性。如前面等温转变动力学部分所阐述的，等温时间过短，第一阶段反应未能充分完成，不能获得最大数量的高碳保留奥氏体；等温时间过长，第二阶段反应产生了碳化物，又会降低韧性。

图2-28所示为不同等温温度所能达到的屈服强度和伸长率。

从图2-28a可见，在250～275℃等温处理将获得最高的强度。低于这个温度范围时，会由于奥铁体组织中可能存在马氏体而造成硬度提高、强度降低。换句话说，从250℃开始逐步降低等温温度，球墨铸铁的组织性能将逐渐接近淬火回火的球墨铸铁。

图2-29所示为ASTM标准力学性能指标（抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击功）和工业生产中采用优化的等温处理工艺所能达到的典型性能。

从图2-29可见，典型性能参数值都高出标准要求的最低值许多。合理的工艺包括采用优化的球墨铸铁件生产工艺获得优质球墨铸铁铸件，同时采用正确的奥氏体化温度和时间、合理的等温温度和时间。如果生产中获得的ADI零件未能达到标准性能指标要求，则说明铸态组织、热处理奥氏体化工艺、等温温度及时间三者中至少有一项不符合正确的工艺规范。最佳的等温时间需要根据铸件的合金元素含量、壁厚、结构等确定，通常为0.5～4h。壁厚越厚，所添加的合金元素越多，达到最佳力学性能（特别是韧性）所需的时间越长。