一、概述

当壁厚大于10mm的铸件进行等温转变处理时，必须加入合金元素以确保顺利地进行淬火，以防止出现任何过早的珠光体转变。加入合金元素不但可以延缓珠光体转变（增加珠光体的淬透性），同时还可以延缓第二阶段转变的开始。一般来说，不希望合金元素的加入量（与珠光体具有足够淬透性所需的合金元素量相比）过多，这是因为几乎所有的合金元素均会使贝氏体球墨铸铁的塑性与韧度有所降低。

一般来说，在促进淬透性方面，质量分数为1%的钼大约是1．6倍的锰的作用，而镍与铜的作用分别只有锰作用的30%。式 （11-1）包括了合金元素相互间的作用，用它可以衡量加入与不加入合金元素的球墨铸铁淬透性：

式中 Jdp——临界淬透性距离（珠光体淬透性判据）（mm）；

Tr——奥氏体化温度（℃）。

合金元素以质量百分数计。

图11-3　合金元素对等温淬火球墨铸铁临界尺寸的影响

式 （11-1）是通过试验得出的，它非常出色地表达出各因素之间的相互关系。式 （11-1）还表明，在改善淬透性方面，少量多元合金元素比大量单元合金元素更加有效。

不同的热处理条件将导致最大断面的临界尺寸发生很大的变化。图11-3表明，能否成功地进行奥氏体等温处理，这要取决于合金元素 （珠光体淬透性）和等温处理温度。

由于普通、非合金球墨铸铁中的含硅量和含锰量在很宽广的范围内变化 [w（Si）=2%～3%，w（Mn）=0．1%～0．8%]，并且硅锰也能强烈地影响奥氏体等温转变。因此，对于“非合金化”球墨铸铁的奥氏体等温转变也必须给予充分的注意，甚至对（与奥氏体中含碳量相关的）奥氏体化温度也必须给予考虑，把它看成是“合金元素变量”。

因此，有必要对球墨铸铁中的基本元素（C、Si、Mn等）及常用合金元素 （Cu、Ni、Mo）在等温转变中的行为及其对组织与性能的影响分别进行讨论。