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對QT600-3球墨鑄鐵型材、鑄鐵棒‘薄壁圓管、板狀及缺口試樣，對光滑實心圓棒、缺口實心圓棒、缺口平板和中心孔板試樣進(jìn)行單軸拉伸試驗以及對薄壁圓管試樣進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗，獲得了試樣的荷載-位移曲線，并測試了材料在不同應(yīng)力狀態(tài)下的斷裂應(yīng)變;通過對試樣變形過程的觀測，用光學(xué)顯微鏡確定了試樣的啟裂位置。結(jié)合觀測球墨鑄鐵棒金相組織，采用Matlab編寫程序?qū)η蚰T鐵棒金相進(jìn)行了定量金相分析，針對球墨鑄鐵棒金相組織的不同因素討論其球墨鑄鐵棒力學(xué)性能的影響;使用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡系統(tǒng)對試樣斷口形貌進(jìn)行觀測，根據(jù)試樣宏微觀斷口討論不同試樣的斷裂形式，為研究材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下破壞提供依據(jù)。然后采用ABAQUS有限元分析軟件進(jìn)行塑性大變形數(shù)值模擬計算分析，結(jié)合數(shù)值模擬與顯微觀測結(jié)果，確定了不同試樣啟裂點位置的應(yīng)力狀態(tài)參數(shù)，進(jìn)一步探討了斷裂應(yīng)變與應(yīng)力三軸度之間的關(guān)系。通過研究，得到的主要結(jié)論有:(1)根據(jù)拉伸和扭轉(zhuǎn)試驗與數(shù)值模擬分析，拉伸和扭轉(zhuǎn)的等效應(yīng)力應(yīng)變曲線基本相同。(2)根據(jù)本文的試驗與數(shù)值模擬結(jié)果可知，缺口實心圓棒試樣斷裂應(yīng)變隨著應(yīng)力三軸度的升高而降低，與GTN模型描述由孔洞模型韌性材料破壞規(guī)律相符合，而缺口平板試樣和中心孔板試樣的破壞規(guī)律與GTN模型描述的斷裂應(yīng)變與應(yīng)力三軸度的規(guī)律不相符。(3)對斷裂應(yīng)變相同而應(yīng)力三軸度不同的情形，發(fā)現(xiàn)Lode參數(shù)相差較大，可判定Lode參數(shù)是影響材料斷裂的重要因素。

球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地增強(qiáng)了鑄鐵的機(jī)械功能，特別是加強(qiáng)了塑性和耐性，從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。球墨鑄鐵已迅速發(fā)展為僅次于灰鑄鐵的、使用十分廣泛的鑄鐵材料。1.嚴(yán)格要求化學(xué)成分，對原鐵液要求的碳硅含量比灰鑄鐵高，減少了球墨鑄鐵中錳，磷，硫的含量。2.鐵液出爐溫度比灰鑄鐵更高，以補(bǔ)償球化，孕育處理時鐵液溫度的損失。3.進(jìn)行球化處理，即往鐵液中添加球化劑。4.加入孕育劑進(jìn)行孕育處理。5.球墨鑄鐵流動性較差，收縮較大，因而需求較高的澆注溫度及較大的澆注系統(tǒng)尺寸，合理使用冒口，冷鐵，選用次序凝結(jié)的原則。6.進(jìn)行熱處理。(1)退火。得到鐵素體基體，增強(qiáng)塑性、耐性，應(yīng)力，改進(jìn)切削功能。(2)正火。得到珠光體基體，增強(qiáng)強(qiáng)度和耐磨性。(3)調(diào)質(zhì)。取得回火索氏體的基體組織，以及良好的綜合力學(xué)功能，如主軸、曲軸、連桿等。(4)等溫淬火。 球墨鑄鐵型材使外形復(fù)雜且綜合性能要求高的零件取得下貝氏體的基體組織，以及高強(qiáng)度、高硬度、高耐性等綜合力學(xué)功能，防止熱處理時發(fā)生開裂，如主軸、曲軸、齒輪等。球墨鑄鐵型材已成功地用于鑄造一些受力復(fù)雜，強(qiáng)度、耐性、耐磨性要求較高的零件，山東格瑞球墨鑄鐵型材規(guī)格齊全， 價格優(yōu)惠。

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