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。

球墨鑄鐵型材 灰鑄鐵棒的應(yīng)用灰鑄鐵棒成本低，灰鑄鐵棒價格低廉，應(yīng)用廣泛。主要應(yīng)用機床床身、齒輪箱、皮帶輪、底座、缸體、蓋、手輪等受力不大、耐磨、減震零件?；诣T鐵有一定的強度，但塑性和韌性很低，這種性能特點與石墨本身的性能及其在鑄鐵組織中的存在形態(tài)有關(guān)。有良好的減震性，用灰鑄鐵制作機器設(shè)備上的底座或機架等零件時，能有效地吸收機器震動的能量；有良好的潤滑性能；還有良好的導(dǎo)熱性能，這是因石墨是熱的良好導(dǎo)體；此外其熔煉也比較方便，并且還有良好的鑄造性能?；诣T鐵棒的流動性能良好，線收縮率和體收縮率較小，鑄件不易產(chǎn)生開裂，因此適宜于鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件和薄壁鑄件，如汽車的汽缸體、汽缸蓋等。?產(chǎn)品表面光潔、尺寸精度高、加工余量小等特點。其中***為顯著的特點是，機械性能優(yōu)越有著高強度與高韌性相結(jié)合及優(yōu)良的抗疲勞性能。