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(guò)對(duì)試樣變形過(guò)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(guò)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。

水平連鑄球墨鑄鐵型材的制造方法是將嚴(yán)格選擇的原輔料經(jīng)沖天爐或感應(yīng)爐熔化處理后的鐵水，倒入保溫爐內(nèi)，鐵水流入安裝在保溫爐下方的短結(jié)晶器中，并被激冷凝固成一定強(qiáng)度的外殼后，用牽引機(jī)拉拔成型材。保溫爐內(nèi)的熔融鐵水，在牽引機(jī)拉拔的同時(shí)，又不斷地補(bǔ)充到結(jié)晶器內(nèi)冷卻凝固，如此不斷運(yùn)作，生產(chǎn)出鑄鐵型材。不同形狀的結(jié)晶器和不同的生產(chǎn)工藝，可以生產(chǎn)不同截面，不同材質(zhì)的鑄鐵型材。當(dāng)然，假設(shè)會(huì)開(kāi)發(fā)加工它的更快和更好的方法。新型、先進(jìn)的機(jī)床正運(yùn)轉(zhuǎn)比以往更快，大約比10 年前快了1000 表面英尺(305m)/min。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，在鑄鐵加工領(lǐng)域，更高的速度意味著勞動(dòng)密集和成本高昂的刀具磨損。然而，當(dāng)今對(duì)于專業(yè)技術(shù)和廣泛現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的應(yīng)用證明提高機(jī)床性能并沒(méi)有排斥鑄鐵的使用。實(shí)際情況卻是恰恰相反的。不論是因?yàn)楦咚偌庸ぁ蛘呖赡芫褪且驗(yàn)楦咚偌庸ぁ覀儸F(xiàn)在正提供刀具經(jīng)濟(jì)性的創(chuàng)新水平，其特征是耐磨的刀片和長(zhǎng)壽命的刀體。