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。

球墨鑄鐵型材具體表現(xiàn)在以下幾個方面：一．材質(zhì)純凈、組織致密、石墨細小圓整、球化率高、球數(shù)多。二．力學性能優(yōu)良。在相同的碳當量下連鑄球鐵型號材抗拉強度、伸長率和沖擊韌度均得以提高，特別是伸長率提高比較顯著。球鐵型材對不同斷面的敏感性很小。抗疲勞性能比砂鑄件可提高50%，零件具有良好的耐壓性能，沒有漏油、滲油現(xiàn)象。三機械加工性能好。鑄鐵型材硬度均勻，切削性能好，加工合格率達95%以上，加工零件的精度高，表面光潔。四．可對鑄鐵型材表面進行玻璃、搪瓷涂層，銅、鉻、鎢電鍍，滲碳、滲氮處理等，其性能遠好于砂型鑄鐵件。鑄鐵棒因其獨有的組織特點及優(yōu)異的力學性能，已經(jīng)廣泛應用于機床、液壓氣動、汽車及動力、印刷及紡織機械、模具、制冷壓縮機、冶金機械等行業(yè)。