贝氏体球墨铸铁具有较高的强度、硬度和韧性。采用油淬带温等温回火的热处理方法,可获得以贝氏体为基体的球墨铸铁。研究贝氏体球铁磨球油淬带温等温回火的热处理工艺,可以为球墨铸铁磨球热处理工艺参数的制定和优化提供理论依据,对获得高性能的球墨铸铁磨球具有一定的指导意义。　　本文利用材料性能模拟软件JMatPro,得到了添加合金元素的球墨铸铁的热物性参数和等温转变曲线;基于传热学理论,结合低合金球墨铸铁磨球(直径80 mm)油淬带温等温回火处理的实际情况,利用COMSOL有限元软件建立了三维有限元模型,得到了磨球在油淬和等温回火阶段温度场的分布规律;基于冷却曲线,结合 Scheil叠加法则和相变动力学,利用MATLAB编写程序,对组织场进行求解,得到了磨球油淬和等温回火阶段组织场的变化规律;采用扫描电镜、金相显微镜、洛式硬度计等设备,对油淬带温等温回火处理后磨球的组织形貌、硬度等进行分析;通过拉伸实验、冲击实验,研究了油淬带温等温回火工艺参数对磨球材料性能的影响。　　结果表明:油淬阶段,磨球由表及里,冷却速度不断降低,当油淬阶段结束时,磨球内外温差较大,在此阶段有极少量的奥氏体转变为珠光体,贝氏体和马氏体。等温回火阶段,表面温度直接升高至300℃,心部温度先降低后升高,最后达到300℃,此阶段只发生贝氏体转变,转变量约为98％。组织转变过程中产生潜热,但对温度场的影响不大。　　经油淬带温等温回火处理后,球墨铸铁磨球由表及里,硬度逐渐降低,表面硬度为56.2 HRC,心部硬度为51.2 HRC,平均硬度为53.9 HRC,磨球的组织主要为细针状的下贝氏体,表面处出现了少量的马氏体,心部有少量的上贝氏体出现,这与组织场的模拟结果基本相同,定性地验证了组织场模拟的合理性。在其他参数不变的情况下,磨球材料的硬度、拉伸强度随奥氏体化温度的升高先升高后降低,随出油温度的升高而逐渐降低,随等温温度的升高先升高后降低;冲击韧性则随着奥氏体化温度的升高而逐渐降低,随出油温度的升高而逐渐升高,随等温温度的升高而升高。　　本研究球墨铸铁磨球理想的热处理工艺为:奥氏体化温度920℃,出油温度220℃,等温温度300℃。处理后,磨球材料的力学性能得到大幅度提升,硬度最高可达到56.7 HRC,冲击韧性可达到74.5 J·cm-2,拉伸强度可达到1372.9 MPa。