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對用QT500-7球墨鑄鐵型材制造的汽車車輪的斷口進行了形貌分析和能譜分析,同時進行了理化檢測.結果表明:車輪的金相、硬度、球化率均符合技術要求.在心部較厚的部位取拉伸試樣,其伸長率不合格,對拉伸試棒的斷口進行分析,發(fā)現(xiàn)斷口上集聚了Mg、Al、Ca、La等球化劑顆粒.但伸長率不合格不是開裂的主要原因.斷口裂紋起源于凸臺和減重槽交界部位的尖角處,且該處無夾雜物,是由于設計原因引起的應力集中而導致開裂的.



球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地增強了鑄鐵的機械功能，特別是加強了塑性和耐性，從而得到比碳鋼還高的強度。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.嚴格要求化學成分，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，以補償球化，孕育處理時鐵液溫度的損失。3.進行球化處理，即往鐵液中添加球化劑。4.加入孕育劑進行孕育處理。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，選用次序凝結的原則。6.進行熱處理。(1)退火。得到鐵素體基體，增強塑性、耐性，應力，改進切削功能。(2)正火。得到珠光體基體，增強強度和耐磨性。(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，以及高強度、高硬度、高耐性等綜合力學功能，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雜，強度、耐性、耐磨性要求較高的零件，山東飛翔球墨鑄鐵型材規(guī)格齊全， 價格優(yōu)惠。




由于型材在水冷石墨型中凝固，使得組織非常細小，致密度明顯高于一般砂型鑄件，且工藝成熟，質(zhì)量可靠，產(chǎn)品率高達 95%，使成本下降 20～ 40%。，球墨鑄鐵型材有效地提高了鑄鐵的機械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強度。球墨鑄鐵型材將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處理后獲得，析出的石墨呈球狀，簡稱球鐵，比普通灰口鑄鐵有較高強度、較好韌性和塑性，用于制造內(nèi)燃機、汽車零部件及農(nóng)機具等。球墨鑄鐵型材以其優(yōu)良的性能，在使用中有時可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼，在機械制造工業(yè)中得到廣泛應用。 一、鑄鐵的種類與加工特性鑄鐵按其分類可以分為；灰口鑄鐵、白口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、合金鑄鐵等等。其中灰鑄鐵廣泛用于汽車行業(yè)，而汽車行業(yè)又是數(shù)控刀具的需求大戶，所以加工廠經(jīng)常有灰鑄鐵的加工需求。



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試驗，獲得了試樣的荷載-位移曲線，并測試了材料在不同應力狀態(tài)下的斷裂應變;通過對試樣變形過程的觀測，用光學顯微鏡確定了試樣的啟裂位置。結合觀測球墨鑄鐵棒金相組織，采用Matlab編寫程序對球墨鑄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性能的影響;使用光學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，為研究材料在復雜應力狀態(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，結合數(shù)值模擬與顯微觀測結果，確定了不同試樣啟裂點位置的應力狀態(tài)參數(shù)，進一步探討了斷裂應變與應力三軸度之間的關系。通過研究，得到的主要結論有:(1)根據(jù)拉伸和扭轉試驗與數(shù)值模擬分析，拉伸和扭轉的等效應力應變曲線基本相同。(2)根據(jù)本文的試驗與數(shù)值模擬結果可知，缺口實心圓棒試樣斷裂應變隨著應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模型描述的斷裂應變與應力三軸度的規(guī)律不相符。(3)對斷裂應變相同而應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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