球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究及其應(yīng)用

張　悅（沈陽鑄鍛工業(yè)有限公司,沈陽　110142）

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球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究及其應(yīng)用

張悅
（沈陽鑄鍛工業(yè)有限公司,沈陽110142）

摘 要：本文簡單介紹了球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究的價值，強(qiáng)調(diào)了球墨鑄鐵高溫塑性變形行為應(yīng)用的必要性，同時針對球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究的內(nèi)容進(jìn)行了深入的探討和分析。

關(guān)鍵詞：球墨鑄鐵；塑性變形；行為研究；應(yīng)用探討

0　前言

球墨鑄鐵具有成本低、應(yīng)用性能優(yōu)越的特點，自球墨鑄鐵應(yīng)用概念形成并投入到正式生產(chǎn)活動中后，球墨鑄鐵短時間內(nèi)在各大生產(chǎn)研究領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并在實際應(yīng)用的過程中，充分發(fā)揮了其自身的應(yīng)用優(yōu)勢，取得了相對可觀的應(yīng)用效果，在此基礎(chǔ)上為了提高球墨鑄鐵的綜合性能，就應(yīng)該對球墨鑄鐵高溫塑性變形行為及應(yīng)用進(jìn)行研究。

1　球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究的價值

（1）從球墨鑄鐵應(yīng)用現(xiàn)狀的角度進(jìn)行分析。與其它工程應(yīng)用材料相比，球墨鑄鐵具有極強(qiáng)的耐磨性能，因此在車輛配件制作中得到了利用，自2006年起球墨鑄鐵在我國社會生產(chǎn)中的應(yīng)用達(dá)到了前所未有的高峰階段，其生產(chǎn)與應(yīng)用數(shù)值隨著我國社會經(jīng)濟(jì)增長的速度逐漸增加，據(jù)不完全數(shù)據(jù)顯示，直至2014年全球范圍內(nèi)金屬材料的生產(chǎn)量已經(jīng)突破了7000萬噸，其中70%以上為球墨鑄鐵材料，并被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)活動中，為了從更加深入的角度表明球墨鑄鐵的應(yīng)用價值，以我國球墨鑄鐵應(yīng)用生產(chǎn)情況進(jìn)行說明，2014年我國年均金屬材料生產(chǎn)量達(dá)到3470萬噸，其中鑄鐵材料成產(chǎn)量為2570萬噸，占總金屬材料生產(chǎn)量的74.06%，通過以上數(shù)據(jù)描述，可以看出在現(xiàn)代社會快速發(fā)展的大背景下，鑄鐵材料的生產(chǎn)與應(yīng)用已經(jīng)成為金屬材料應(yīng)用的主力軍，社會發(fā)展各生產(chǎn)項目對鑄鐵材料的需求量也達(dá)到了頂峰期，在這樣的情況下，以提升球墨鑄鐵應(yīng)用效果為目標(biāo)，對球墨鑄鐵高溫塑性變形行為進(jìn)行研究具有一定的緊張性和迫切性[1]。

（2）從球墨鑄鐵自身特點的角度進(jìn)行分析。球墨鑄鐵實質(zhì)上屬于金屬材料范疇，在高溫條件下容易發(fā)生體積轉(zhuǎn)移，具有極強(qiáng)的可塑性，所以在實際應(yīng)用的過程中，球墨鑄鐵的適用性非常強(qiáng)，在同等條件下能夠達(dá)到預(yù)想之外的應(yīng)用效果。與此同時在高端科技輔助研究下，球墨鑄鐵會在最大程度上保持其原有的元素特點，提升制作工件的硬度和精度，有效的避免了制作工件質(zhì)量不標(biāo)準(zhǔn)的問題，進(jìn)而從根本上改變了傳統(tǒng)的工件制作環(huán)境，提高了工件制作的效率，達(dá)到了資源有效利用的基本要求，減少了不必要資源物質(zhì)的投入量充分體現(xiàn)了其研究價值[2]。

2　球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究的內(nèi)容

2.1塑性變形行為特點

上文敘述提到球墨鑄鐵具有良好的應(yīng)用性，在實際工作過程中，為了滿足基本的制作效果，達(dá)到工件制作的基本要求，可以以實際的需求形狀特點為依據(jù)，在特定溫度或者外力條件下，對球墨鑄鐵進(jìn)行塑性操作。從實際應(yīng)用效果的角度進(jìn)行分析，受球墨鑄鐵自身特性的影響，球墨鑄鐵在工業(yè)生產(chǎn)中體現(xiàn)了極強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢，在這樣的情況下，要想進(jìn)一步提升球墨鑄鐵的應(yīng)用性，就應(yīng)該對球墨鑄鐵高溫塑性變形行為進(jìn)行深入的研究，制定模擬實驗計劃，從全面的角度出發(fā)，了解球墨鑄鐵高溫塑性變形行為的特點。球墨鑄鐵塑性操作主要以基本要求為前提，在實際工作的過程中，除球墨鑄鐵外形形狀與尺寸的變化外，不會產(chǎn)生其它多余的物質(zhì)，也不會產(chǎn)生切割或其它操作碎屑，能夠保證球墨鑄鐵完全的應(yīng)用率，避免了金屬制造材料浪費現(xiàn)象的發(fā)生，除此之外金屬材料制作工件，多被應(yīng)用在專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，所以工件加工技藝相對純熟，能夠利用球墨鑄鐵材料可塑性強(qiáng)的特點，實現(xiàn)連續(xù)性加工制作，從而滿足金屬工件的應(yīng)用需求量[3]。

2.2塑性變形行為多樣化

通過大量的調(diào)查與分析后發(fā)現(xiàn)，以金屬為基本制作材料生產(chǎn)的工件成品，其精準(zhǔn)度和質(zhì)量都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以上的要求，但是隨著研究內(nèi)容的不斷深入，相關(guān)學(xué)者發(fā)現(xiàn)球墨鑄鐵塑性變形特點多變，受環(huán)境條件的影響，球墨鑄鐵的變形特點與變形行為內(nèi)容也不同，充分體現(xiàn)了金屬材料塑性變形多樣化的特點。以球墨鑄鐵熱變形動態(tài)再結(jié)晶研究為例，該實驗的主要目的是，在標(biāo)準(zhǔn)試驗溫度下利用物理動能理論知識，確定球墨鑄鐵的拉伸極限數(shù)據(jù)，確定球墨鑄鐵的動力參數(shù)，以便于為球墨鑄鐵在工程生產(chǎn)中的后續(xù)應(yīng)用發(fā)展提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)支持。通過該實驗的應(yīng)用研究，利用熱壓應(yīng)變方程，與參數(shù)應(yīng)變方程學(xué)者總結(jié)了球墨鑄鐵塑性變形活動與基本動力參數(shù)之間的關(guān)系，極易兩者之間的變形規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)對球墨鑄鐵的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，提高了球墨鑄鐵整體應(yīng)用性能的同時，擴(kuò)大了球墨鑄鐵的應(yīng)用范圍[4]。

2.3塑性行為相變研究

材料的組成結(jié)構(gòu)是決定材料應(yīng)用性能的關(guān)鍵因素，在這樣的基本理論知識支撐下，為了在最大限度上提升球墨鑄鐵的應(yīng)用性能，對球墨鑄鐵的塑性行為相變規(guī)律進(jìn)行研究是十分有必要的。目前針對球墨鑄鐵展開的行為相變研究，工作程序較為復(fù)雜，對于實驗操作手法的精準(zhǔn)度要求較高，在實際進(jìn)行實驗研究的過程中，主要利用金相測定法來抓取球墨鑄鐵相變現(xiàn)象發(fā)生的臨界點，與此同時根據(jù)球墨鑄鐵塑性變化標(biāo)準(zhǔn)溫度，設(shè)定不同的實驗環(huán)境，并對球墨鑄鐵的變形情況進(jìn)行同步觀察，了解環(huán)境溫度變化為球墨鑄鐵塑性變化帶來的影響程度，最后通過對實驗數(shù)據(jù)的整合與分析，確定球墨鑄鐵相變的溫度范圍，以及鐵素體在不同溫度下的數(shù)量變化，掌握其鐵素體的變化增長規(guī)律[5]。

3　結(jié)論

通過上文的敘述我們可以了解到，球墨鑄鐵作為當(dāng)下社會生產(chǎn)應(yīng)用最頻繁的工程材料，在工程制造發(fā)展過程中發(fā)揮了重要的作用，在這樣的應(yīng)用生產(chǎn)背景下，要想提高球墨鑄鐵的應(yīng)用能力，擴(kuò)展球墨鑄鐵的應(yīng)用范圍，就應(yīng)該肯定對球墨鑄鐵塑性變形特點進(jìn)行研究的必要性，了解球墨鑄鐵塑性變形的特點，總結(jié)球墨鑄鐵塑性變形行為多樣化與塑性行為變相研究內(nèi)容，進(jìn)而實現(xiàn)充分發(fā)揮實驗研究價值的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊少鋒.三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷/鐵合金復(fù)合材料制備及其摩擦磨損性能研究[D].華南理工大學(xué),2011.

[2]王持紅.熱處理工藝參數(shù)對等溫淬火球墨鑄鐵切削加工性能影響的研究[D].蘇州大學(xué),2010.

[3]路焱.含鎳量及熱處理對QT400-18L低溫沖擊韌性的影響[D].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué),2007.

作者簡介：張悅（1989-），女，遼寧沈陽人，研究方向：鑄造。

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.011