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(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(jìn)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(jìn)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(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(jī)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(qiáng)度，但塑性和韌性很低，這種性能特點(diǎn)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(jī)器設(shè)備上的底座或機(jī)架等零件時，能有效地吸收機(jī)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。灰鑄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(diǎn)。其中***為顯著的特點(diǎn)是，機(jī)械性能優(yōu)越有著高強(qiáng)度與高韌性相結(jié)合及優(yōu)良的抗疲勞性能。