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。

　由于球墨鑄鐵型材在水冷石墨型中凝固，使得組織非常細小，致密度明顯高于一般砂型鑄件，且工藝成熟，質量可靠，產(chǎn)品率高達95%，使成本下降20～40%。鑄鐵型材徹底的以往普通鑄鐵產(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度、密度、抗拉、減壓、抗磨性。產(chǎn)品表面光潔、尺寸精度高、加工余量小等特點。其中為顯著的特點是，機械性能優(yōu)越有著高強度與高韌性相結合及優(yōu)良的抗疲勞性能。山東聊城飛翔公司生產(chǎn)的球墨鑄鐵型材的適用范圍1、各種金屬零件加工；2、鈑金、箱體、金屬結構；3、鈦合金、高溫合金、非金屬等機械加工；4、風洞燃燒室設計制造；5、非標設備設計制造。6、模具設計制造。量大優(yōu)惠，質優(yōu)價廉。

鑄態(tài)下的球墨鑄鐵基體組織一般為鐵素體與珠光體，采用熱處理方法來改變球墨鑄鐵基體組織，可有效地提高力學性能。常用的熱處理方法如下：[退火]：球墨鑄鐵型材的退火分為去應力退火、低溫退火和高溫退火。去應力退火工藝與灰鑄鐵相同。低溫退火和高溫退火的目的是使組織中的滲碳體分解，獲得鐵素體球墨鑄鐵，提高塑性與韌性，改善切削加工性能。[正火]：球墨鑄鐵正火的目的是增加基體中珠光體的數(shù)量，或獲得全部珠光體的基體，起細化晶粒，提高鑄件的強度和耐磨性能的作用。正火分為低溫正火和高溫正火。[調(diào)質處理]：將鑄件加熱到860～920℃，保溫2～4小時后油中淬火，然后在550～600℃回火2～4小時，得到回火索氏體加球狀石墨的組織，具有良好的綜合力學性能，用于受力復雜和綜合力學性能要求高的重要鑄件，如曲軸與連桿等。[等溫淬火]：將球墨鑄鐵棒、件加熱到850～900℃，保溫后迅速放入250～350℃的鹽浴中等溫60～90分鐘，然后出爐空冷，獲得下貝氏體基體加球狀石墨的組織，使綜合力學性能良好，用于形狀復雜，熱處理易變形開裂，要求強度高、塑性和韌性好、截面尺寸不大的零件。