无压力球墨铸铁管DN100铸铁管

对QT600-3球墨铸铁型材、铸铁棒‘薄壁圆管、板状及缺口试样，对光滑实心圆棒、缺口实心圆棒、缺口平板和中心孔板试样进行单轴拉伸试验以及对薄壁圆管试样进行扭转试验，获得了试样的荷载-位移曲线，并测试了材料在不同应力状态下的断裂应变;通过对试样变形过程的观测，用光学显微镜确定了试样的启裂位置。结合观测球墨铸铁棒金相组织，采用Matlab编写程序对球墨铸铁棒金相进行了定量金相分析，针对球墨铸铁棒金相组织的不同因素讨论其球墨铸铁棒力学性能的影响;使用光学显微镜和扫描电镜系统对试样断口形貌进行观测，根据试样宏微观断口讨论不同试样的断裂形式，为研究材料在复杂应力状态下破坏提供依据。然后采用ABAQUS有限元分析软件进行塑性大变形数值模拟计算分析，结合数值模拟与显微观测结果，确定了不同试样启裂点位置的应力状态参数，进一步探讨了断裂应变与应力三轴度之间的关系。通过研究，得到的主要结论有:(1)根据拉伸和扭转试验与数值模拟分析，拉伸和扭转的等效应力应变曲线基本相同。(2)根据本文的试验与数值模拟结果可知，缺口实心圆棒试样断裂应变随着应力三轴度的升高而降低，与GTN模型描述由孔洞模型韧性材料破坏规律相符合，而缺口平板试样和中心孔板试样的破坏规律与GTN模型描述的断裂应变与应力三轴度的规律不相符。(3)对断裂应变相同而应力三轴度不同的情形，发现Lode参数相差较大，可判定Lode参数是影响材料断裂的重要因素。

目前市场上对球墨铸铁型材价格都比较敏感，在球墨铸铁型材加工领域的竞争中获胜的能力就会让制造商普遍持怀疑的态度，然而假定可提供的业务巨量，会有大量的公司排着队等待分一杯羹。由于铸铁具有像钢材棒料那样的强度和可加工性，它早已成为了原材料的选择之一。它已经成为诸如发动机缸体、缸盖和差动壳体等汽车零件的常规选择。由于不断上涨的油价、更严格的排放标准以及对于零件重量更轻的渴望，新的材料也在开始取代灰铸铁。因为它的加工非常简单和便宜，导致了很多国内生产商对于铸铁加工在经济上的可行性产生了疑惑。然而汽车工业对于灰铸铁的需求仍然是巨大的，起码是刹车鼓和刹车盘。而诸如球墨铸铁那样的不断进化的材料，现在已经能够承受更高的燃烧温度和压力来满足由政府和环境驱动的需求。单独来看这两种原因，对铸铁来说都绝不是一个更好的时机。