前言

等温淬火球墨铸铁（Austempered Ductile Iron，ADI）是一种具有独特奥铁体微观组织的新型高性能工程材料，是在球墨铸铁基础上的创新性发展，开创了铸铁冶金学的新领域，是钢铁材料领域适合制造高端装备关键零部件的极具竞争优势的新型绿色材料。

20世纪70年代，中国、美国和芬兰彼此独立又几乎同时宣布成功研制开发出ADI。随后，在世界各国，特别是工业发达国家，ADI得到了快速发展。目前，世界各国生产的ADI零件重量从几十克到几吨，品种已经有数千种，成功替代了多种碳钢铸件、低合金钢铸件、锻钢件、表面淬火和渗氮处理的钢件、合金球墨铸铁件、铝合金铸件、铜合金铸件、焊接件及组装件等，被广泛应用于工业领域。ADI材料尤其受到汽车制造及装备制造领域的高度关注，世界主要的汽车制造企业、机械设备制造企业在关键零部件上都大量成功应用了ADI材料，这使得ADI材料的发展前景越发广阔。

ADI的基体组织为奥铁体，是高碳奥氏体+针状铁素体的混合组织，含有尺度极细小的纳米级奥氏体。在钢铁材料中，这种特殊的组织只存在于ADI中。正是由于ADI这种特有的微观组织使其呈现出优异的性能，其强度和伸长率远远超过了普通球墨铸铁，具有高强度与良好韧性的优良综合力学性能，以及特有的高耐磨性。ADI不但具有优异的力学性能，而且可以大规模产业化生产尺寸近乎无余量的零件，是一种高科技绿色工程材料。

我国是世界上最早研究和应用ADI的几个国家之一，但目前在ADI的推广应用及规模化生产上与工业发达国家相比存在一定的差距。2000年，我国铸件生产总量首次超过美国，位居世界首位。2018年，我国铸件产量达4935万t，占世界总量的44%，球墨铸铁产量为1415万t，占世界总量的50%，是球墨铸铁世界第一生产大国。但我国目前ADI的品种、数量较少，占球墨铸铁产量的比例远低于工业发达国家，远远满足不了我国工业发展的需要。

本书是作者在长期坚持ADI新材料研究及应用技术开发的基础上，参阅国内外相关文献资料撰写而成的，凝结了作者数十年从事ADI试验研究、生产应用技术开发的研究成果及实践经验。本书系统阐述了球墨铸铁和ADI的发展、ADI的热处理及等温转变热力学和动力、ADI的化学成分及铸态质量控制、ADI的微观组织、ADI的性能、ADI的耐磨性、ADI的机械加工性能、ADI的其他处理方法，并列举了ADI在国内外主要工业领域的多个典型应用实例。在阐明原理的同时，本书提供了很多生产技术数据及应用实例，并对其进行了系统分析，为ADI的研发与生产提供了可借鉴的理论与实践支撑，力求促进我国ADI研究与应用的进一步发展。

为本书提供应用实例或技术资料的有曼彻斯特大学ADI研究组，英国Russell Ductile Castings公司，河南欧迪艾铸造有限公司总经理李天昌、副总经理张民堂，东风汽车公司技术中心研究员级高工刘建伟、高级工程师李涛，机械科学研究总院研究员曾艺成，全国铸造标准化技术委员会高级工程师张寅，美国Applied Process公司John R.Keough，英国ADI Treatment公司Arron Rimmer，上海宝华威热处理设备有限公司总经理陈明志，苏州艾普零件制造有限公司总经理夏勇，清河县恒基机械铸造有限公司总经理王合庆，焦作固德联合机械制造有限公司总经理李国平，以及其他合作企业，在此一并对为本书提供大力帮助和支持的专家学者、科研机构及企业表示衷心感谢！同时，对武汉纺织大学学术著作出版基金的资助及中国铸造协会等温淬火铸件分会的支持表示衷心感谢！此外，对参与本书部分内容整理工作的研究生表示感谢！

在撰写本书的过程中，参阅了许多学者和专家的相关著作和论文，在此表示衷心的感谢！

由于作者水平所限，难免有疏漏和不妥之处，敬请各位专家和读者批评指正。

作者