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目前市場上對球墨鑄鐵型材價格都比較敏感，在球墨鑄鐵型材加工領(lǐng)域的競爭中獲勝的能力就會讓制造商普遍持懷疑的態(tài)度，然而假定可提供的業(yè)務(wù)巨量，會有大量的公司排著隊等待分一杯羹。由于鑄鐵具有像鋼材棒料那樣的強度和可加工性，它早已成為了原材料的選擇之一。它已經(jīng)成為諸如發(fā)動機缸體、缸蓋和差動殼體等汽車零件的常規(guī)選擇。由于不斷上漲的油價、更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)以及對于零件重量更輕的渴望，新的材料也在開始取代灰鑄鐵。因為它的加工非常簡單和便宜，導(dǎo)致了很多國內(nèi)生產(chǎn)商對于鑄鐵加工在經(jīng)濟上的可行性產(chǎn)生了疑惑。然而汽車工業(yè)對于灰鑄鐵的需求仍然是巨大的，起碼是剎車鼓和剎車盤。而諸如球墨鑄鐵那樣的不斷進化的材料，現(xiàn)在已經(jīng)能夠承受更高的燃燒溫度和壓力來滿足由政府和環(huán)境驅(qū)動的需求。單獨來看這兩種原因，對鑄鐵來說都絕不是一個更好的時機。

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行單軸拉伸試驗以及對薄壁圓管試樣進行扭轉(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。

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