等温淬火球铁是一种经过特殊热处理的球铁。这种球铁与普通球铁相比，韧性相同，强度要高出一倍以上。与钢相比，更轻、更强和更为耐磨，在许多场合它可替代锻钢件、焊接件甚至铝铸件，取得轻最化效果。
    近代检测技术已可检测出等温淬火球铁的基体组织由针状铁素体和为碳所饱和的奥氏体所构成，这组织是使铸件加热至适当奥氏体化温度、保温至为碳所饱和奥氏体，然后急冷到不生成珠光体类组织的温度之下和稍高于开始形成马氏体温度(M,)的范围内。保持足够长的时间生成需要的组织后.取出冷却至室温。
    这组织已经美国材料试验协会(ASTM)定名为奥铁体(ausferrite)，是目前公认较为确切的、等温淬火球铁基体组织的称呼。
    虽然1992年已经颁布了这种组织名称，但直到现在人们仍习惯地沿用钢在等温转变时获得的贝氏体来称呼铸铁的基体组织，实际上铸铁含硅最高，它形成针状或板条状铁素体时在晶界处抑制了碳化物析出，而钢中的贝氏体是以铁素体及界面上沉淀的碳化物为其特征的，等温淬火球铁，是由针状铁素体和稳定的高碳奥氏体构成，且不含珠光体和马氏体。其组织理应称为奥铁体而不
应称为贝氏体或奥贝体。
1.等温过程热分析
    虽然在1972年等温淬火球铁已用来成批生产冷冻机曲轴，汽车悬支件和驱动系统零件厂也陆续蕴酿开发这种新基准材料( New Benchmark Material)来替换原来的材料以取得效益。由于奥铁体显微组织的独特性，为发挥这种组织的高强度性能，人们必须进行许多研究工作对铸造和热处理中的影响因素进行了解和拟定控制措施，从而设计出等温淬火球铁件生产的质量保证体系。因开发工作量大，控制与检验设备投资多，等淬球铁的应用发展必然是比较缓慢的。
    奥铁体形成过程的核心内容是等淬热处理过程中处理时间的控制，处理时间过长或过短均将影响奥铁体的强度和韧性。时间的控制可采用热分析方法来测量奥铁体形核与生长全过程的温度变化.如图1所示。(图中Ts:奥氏体中铁素体开始形核沮度，丁:等温液温度247一410℃，Tr一T:铁素休重辉点一35℃ Max, ts铁素体开始形核时间tr一ts：重辉时间，te:热量释放终止时间。在固态相变初期，相变潜热释放速度超过散热速度，导致沮度回升达到Tr,然后放热速度变慢，最后达到和散热速度相等(dT/dr=0)，奥铁体相变终止，相应时间Te.即为最佳处理时间。
    合金对这一进程的影响程度称之为等温淬火特性(austemperability，用来保证足够等温淬火
 
图1球铁等淬处理热分析及徽分曲线 
Fig.1 Thermal  differential anafysis curve endcurve of  ADI
      能力(硬化特性)，其所需的合金加人量比控制等温转变动态过程所需的合金量要多，研究建立在淬透性模型上的合金加人量可以预测其硬化特性，但是合金种类和数量还应考虑到机械加工性能达到最佳值;如表1所示少量加锰(0.048%)与常规锰量(0.3%)相比奥铁体在257℃形成的全部时间要短约12% ，且加工性能好。为保证足够的淬透性应加镍和铜，形核和生长稳步延时，终止点也滞后，相应Ts,Tr及t。分别为单纯加碳化物形成元素（Mn,Mo)的3. 7 ,2.8及1.5倍(表中3及4比较)。捉铸铁在等温淬火特性上无特点，等温沮度提高，奥铁体转变过程加速，球墨数多，加速铁素体形核二在表1中阻碍铁素体形核能力的诸元素依Mo,Cu,Ni,Mn。为排列次序，该次序也是促进C曲线拐点右移的次序;而与此相反，促使拐点左移的因素为硅及球墨数。对于一定厚度的铸件而言，为保证其淬透性，等温淬火特性(Tr短)对合金种类的选择应兼顾其加工性能，而球化与孕育工艺则应力求稳定以保证合金显著效果。炉料中微量元素也应予控制，遏制其不利影响。
2三种奥氏体
    球铁具有较好的淬透性，在铸态有时也会出现奥氏体相，这种奥氏体被重新加热到奥氏体化温度并保温，它达到均匀化的时间较长;因为要使铸态奥氏体碳量达到平衡必须通过扩散，该过程缓慢。若未达到平衡而进行淬火，基体内碳分布均匀，高碳区容易与碳化物形成元素按面心立方晶体结构组合，在等温处理过程中较稳定，以奥氏体形式出现，即为残余奥氏体，也称之为r池(Gamma pool)或白区(JB3021 - 81)，实际上是一种来参加等温转变的不稳定奥氏体，可通过低温冷却或切削时加压促使转变。也可通过细化铸态组织或控制奥氏体化温度和时间消除这种残余奥氏体。
    在奥铁体形成的初始阶段(r<tr)，奥氏体能吸收铁素体在形核和生长时排出的碳份，使得奥氏体中碳份由淬火时的0.8% -1.1%增至1.2%-1.6%。这样的碳份在室温时还不够使奥氏体表现为稳定，应该在等温液中继续保温使奥氏体增碳。保温时间不够的奥铁体，MS点不够低，会在室温下转变成马氏体，使等淬件尺寸发生变化，导致加工困难和韧性降低。
    在Tr以后铁素体形核显著减少，生长的铁素体将更多的碳推人剩余奥氏体中，使其碳浓度增至1.8 %-- 2.2 %，这时奥氏体无论从热学和力学方面看都是稳定的。这一碳浓度标准可用来检验奥铁体中奥氏体是否达到要求。低强度等锌球铁(850-1000Mpa)中稳定奥氏体含碳量应不低于1.8%检查碳量可以用电子探针，但是当等温温度低、获得奥铁体组织更细时，基体中奥氏体板宽比探针光束直径更小，检查的碳量不精确。高强度(1250-1600MPa)等淬球铁中奥铁体界面常出现碳化物，使探针读数比实际偏高，只能根据铸件的化学成份，奥氏体化温度，铁素体/奥氏体比值和读数进行综合评定。一般认为高强度等淬球铁中的稳定奥氏体含碳量要高于低强度等淬球铁。
等温时间更长(＞te），奥氏体不再能容纳的碳会形成碳化物核心，直至所有奥氏体变成铁素体，绝大部分碳转变成贝氏体化ε碳化物，铸件组织贝氏体化，即铁素体墓体上有弥散的粒状物分布.这不是等温淬火过程所希望的组织。

Tab, Duration of thermal analysis of ADI
 
3以铁代铝
    奥铁体的优异性能要求设计人员、铸造人员和热处理人员合于一体.投资百万英镑的Aluniasc ADl Treatments便是这种设想的体现，专门化车间已于1996年秋投入生产。
    等淬球铁的市场看好，主要是设计者已不是只局限在它能以铁代钢，而更重要的是以铁代铝的前景.这一潜力可用下面的事实来说明。
    等淬球铁比优质铸铝或锻铝件强度要高3倍(图2)，但重量只增2.G倍，由于铝的(单位重量/单位屈强)比等淬球铁要高2倍(图3)，设计得好的等淬球铁结构可以替代铝结构达到轻量化的要求。例如ADI汽车轮毂比铝的轻15 % 。
铝的单位重量成本约是等淬球铁的10倍，而且等淬球铁的成本与σ0.2的比值也低。优势明显(图4)。
 
    等淬球铁铸造时变形小。铸造性能好，铸件的出品率高，等淬球铁的疲劳强度优于铝，应力应变次数高时，疲劳曲线有明显的水平部分。如等淬球铁中不稳定奥氏体量低则耐低循环疲劳性好。
    等淬球铁滞展能力为普通球铁的3倍。耐湿磨料磨损性能优良。