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鑄態(tài)下的球墨鑄鐵型材基體組織一般為鐵素體與珠光體，采用熱處理方法來(lái)改變球墨鑄鐵基體組織，可有效地提高力學(xué)性能。常用的熱處理方法如下：[退火]：球墨鑄鐵的退火分為去應(yīng)力退火、低溫退火和高溫退火。去應(yīng)力退火工藝與灰鑄鐵相同。低溫退火和高溫退火的目的是使組織中的滲碳體分解，獲得鐵素體球墨鑄鐵，提高塑性與韌性，改善切削加工性能。[正火]：球墨鑄鐵正火的目的是增加基體中珠光體的數(shù)量，或獲得全部珠光體的基體，起細(xì)化晶粒，提高鑄件的強(qiáng)度和耐磨性能的作用。正火分為低溫正火和高溫正火。[調(diào)質(zhì)處理]：將鑄件加熱到860～920℃，保溫2～4小時(shí)后油中淬火，然后在550～600℃回火2～4小時(shí)，得到回火索氏體加球狀石墨的組織，具有良好的綜合力學(xué)性能，用于受力復(fù)雜和綜合力學(xué)性能要求高的重要鑄件，如曲軸與連桿等。[等溫淬火]：將球墨鑄鐵棒、件加熱到850～900℃，保溫后迅速放入250～350℃的鹽浴中等溫60～90分鐘，然后出爐空冷，獲得下貝氏體基體加球狀石墨的組織，使綜合力學(xué)性能良好，用于形狀復(fù)雜，熱處理易變形開裂，要求強(qiáng)度高、塑性和韌性好、截面尺寸不大的零件。



湖南永州球墨鑄鐵型材的球化率是爐前檢驗(yàn)球鑄鐵棒材在其生產(chǎn)過程中是不可缺少的一環(huán)，直接關(guān)系到球墨鑄鐵型材的質(zhì)量。而及時(shí)、準(zhǔn)確判斷鐵液的球化情況，可以迅速采取措施控制球墨鑄鐵棒質(zhì)量。爐前誤判將會(huì)造成大量鑄件報(bào)廢，浪費(fèi)造型工時(shí)，因此爐前的及時(shí)、準(zhǔn)確判斷球化情況比爐后檢驗(yàn)重要得多。下面飛翔鑄造小編就實(shí)際生產(chǎn)中常用的爐前檢驗(yàn)鐵液球化情況來(lái)總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)有以下方法。常見的有表面結(jié)皮及火苗判斷法。稀土鎂球墨鑄鐵含鎂量較低，又有稀土元素，鐵液表面和純鎂球墨鑄鐵不一樣，表面沒有那么多氧化皮，火苗也沒有那么多而有力。注意的是，當(dāng)補(bǔ)加1/3鐵液時(shí)液面會(huì)逸出鎂光及白＊＊火苗，形如燭火。根據(jù)火苗數(shù)量、高度判斷球化情況及鎂殘余量，火苗越高、越有力，說(shuō)明球化良好。尤其是在澆注時(shí)，從鐵液流中可以看到＊＊火，如高度達(dá)25~ffice:smarttags"/＞50mm，即球化良好；若火苗低于15mm，則球化較差。從處理后的球墨鑄鐵鐵液表面看，形成氧化膜，并有銀白色滾動(dòng)的亮點(diǎn)，即為球化良好。但氧化膜太厚，則表示鐵液溫度低。




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對(duì)QT600-3球墨鑄鐵型材、鑄鐵棒‘薄壁圓管、板狀及缺口試樣，對(duì)光滑實(shí)心圓棒、缺口實(shí)心圓棒、缺口平板和中心孔板試樣進(jìn)行單軸拉伸試驗(yàn)以及對(duì)薄壁圓管試樣進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，獲得了試樣的荷載-位移曲線，并測(cè)試了材料在不同應(yīng)力狀態(tài)下的斷裂應(yīng)變;通過對(duì)試樣變形過程的觀測(cè)，用光學(xué)顯微鏡確定了試樣的啟裂位置。結(jié)合觀測(cè)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(duì)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(duì)試樣斷口形貌進(jìn)行觀測(cè)，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(jì)算分析，結(jié)合數(shù)值模擬與顯微觀測(cè)結(jié)果，確定了不同試樣啟裂點(diǎn)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(yàn)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(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果可知，缺口實(shí)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(duì)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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