在等温淬火球墨铸铁ADI（Austempered Ductile Iron）的生产中，人们经常用提高球墨铸铁铸件的质量和优化等温淬火工艺参数的方法提高性能，但是采用这些方法提高性能的程度有限。采用细化晶粒的方法，除了能提高材料的强度（特别是疲劳强度）以外，还能使其塑性和韧性得到改善，一直是使材料强强韧化的重要手段之一。同时，添加一定的合金元素，可以提高球墨铸铁的强度和淬透性，尤其在生产等温淬火球墨铸铁时，有助于控制热处理工艺带的影响，获得理想的组织。本文采用循环热处理工艺和添加合金元素相结合的方法，以求使ADI达到较高的强韧性。
球墨铸铁的成分设计
1．球墨铸铁化验仪分析碳、硅
碳当量控制在4.30%～4.70%过低容易出现渗碳体，过高会出现石墨漂浮〔1〕。选碳当量为3.4%～3.6%；硅当量为2.5%～2.8%
2.铸铁分析仪分析锰
锰提高淬透性，稳定奥氏体的同时，在最后凝固区产生偏析，形成含锰渗碳体，严重降低球迷铸铁的塑、韧性。控制锰量≤0.4%
3．球墨铸铁成分分析仪分析硫、磷
硫消耗球化元素和干扰球化；磷易生成磷共晶，降低材料的塑韧性。控制硫量≤0.02%，磷量≤0.05%
4.球墨铸铁成分化验仪分析铜、镍
铜、镍在共晶凝固过程中呈现负偏析，能抵消部分由于钼、锰的正偏析引起的显微组织的不均匀性。铜和镍使C曲线右移，提高淬透性。它们都阻碍奥氏体的分解，减少等温转变产物对时间的敏感性。它们在等温转变时能抑制碳化物的形成，因此能明显提高ADI的塑性和韧性。〔2〕.确定铜量为0.5%～1%，镍量为0.5%～0.8%
5．铸铁化验设备分析钼
钼明显提高材料的淬透性，阻碍珠光体转变而不阻碍针状铁素体的形成，有利于得到ADI的组织。钼可以拓宽热处理工艺带，使等温转变时间易于控制。但钼是碳化物的形成元素。在共晶凝固时呈现正偏析，并且偏析程度比锰更为猛烈。过高的锰量将降低等温淬火球墨铸铁的强度和韧性，恶化加工性能。控制钼量为0.2%～0.5%
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