由于型材在水冷石墨型中凝固，使得組織非常細(xì)小，致密度明顯高于一般砂型鑄件，且工藝成熟，質(zhì)量可靠，產(chǎn)品率高達(dá) 95%，使成本下降 20～ 40%。，球墨鑄鐵型材有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。球墨鑄鐵型材將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處理后獲得，析出的石墨呈球狀，簡(jiǎn)稱球鐵，比普通灰口鑄鐵有較高強(qiáng)度、較好韌性和塑性，用于制造內(nèi)燃機(jī)、汽車零部件及農(nóng)機(jī)具等。球墨鑄鐵型材以其優(yōu)良的性能，在使用中有時(shí)可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼，在機(jī)械制造工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 一、鑄鐵的種類與加工特性鑄鐵按其分類可以分為；灰口鑄鐵、白口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、合金鑄鐵等等。其中灰鑄鐵廣泛用于汽車行業(yè)，而汽車行業(yè)又是數(shù)控刀具的需求大戶，所以加工廠經(jīng)常有灰鑄鐵的加工需求。

矩形球灰鑄鐵型材的使用：使用行業(yè)主要是液壓行業(yè)，氣動(dòng)行業(yè)。矩形球墨鑄鐵型材的優(yōu)點(diǎn)：原來(lái)很多的企業(yè)都用斷打件來(lái)加工液壓閥，液壓板，但是斷打件的任性很好，加工起來(lái)比較的費(fèi)勁，它的強(qiáng)度沒(méi)有球鐵棒的強(qiáng)度好，球鐵棒既有強(qiáng)度還有任性，符合液壓塊的加工和要求，其他的材料不太理想，比如鋁塊，雖然容易加工，合金鋁的強(qiáng)度也夠，但是它的使用壽命不太好，相當(dāng)于是說(shuō)：螺母和螺紋的使用次數(shù)不理想，使用幾次以后螺紋強(qiáng)度達(dá)不到了，制作液壓閥塊球鐵棒是***好的合理的選材。鑄鐵型材徹底了以往普通鑄鐵產(chǎn)品存在的氣孔、砂眼、夾渣、裂紋、裂縫等缺陷。鑄鐵型材具有良好的強(qiáng)度、密度、抗拉、減壓、抗磨性。

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。