球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究及其應用

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，強調了球墨鑄鐵高溫塑性變形行為應用的必要性，同時針對球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究的內容進行了深入的探討和分析。

關鍵詞：球墨鑄鐵；塑性變形；行為研究；應用探討

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

0 前言

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

1 球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究的價值

（1）從球墨鑄鐵應用現狀的角度進行分析。與其它工程應用材料相比，球墨鑄鐵具有極強的耐磨性能，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中的應用達到了前所未有的高峰階段，其生產與應用數值隨著我國社會經濟增長的速度逐漸增加，據不完全數據顯示，直至2014年全球范圍內金屬材料的生產量已經突破了7000萬噸，其中70%以上為球墨鑄鐵材料，并被廣泛應用在工業生產活動中，為了從更加深入的角度表明球墨鑄鐵的應用價值，以我國球墨鑄鐵應用生產情況進行說明，2014年我國年均金屬材料生產量達到3470萬噸，其中鑄鐵材料成產量為2570萬噸，占總金屬材料生產量的74.06%，通過以上數據描述，可以看出在現代社會快速發展的大背景下，鑄鐵材料的生產與應用已經成為金屬材料應用的主力軍，社會發展各生產項目對鑄鐵材料的需求量也達到了頂峰期，在這樣的情況下，以提升球墨鑄鐵應用效果為目標，對球墨鑄鐵高溫塑性變形行為進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行分析。球墨鑄鐵實質上屬于金屬材料范疇，在高溫條件下容易發生體積轉移，具有極強的可塑性，所以在實際應用的過程中，球墨鑄鐵的適用性非常強，在同等條件下能夠達到預想之外的應用效果。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量不標準的問題，進而從根本上改變了傳統的工件制作環境，提高了工件制作的效率，達到了資源有效利用的基本要求，減少了不必要資源物質的投入量充分體現了其研究價值[2]。

2 球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究的內容

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用性，在實際工作過程中，為了滿足基本的制作效果，達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，在特定溫度或者外力條件下，對球墨鑄鐵進行塑性操作。從實際應用效果的角度進行分析，受球墨鑄鐵自身特性的影響，球墨鑄鐵在工業生產中體現了極強的應用優勢，在這樣的情況下，要想進一步提升球墨鑄鐵的應用性，就應該對球墨鑄鐵高溫塑性變形行為進行深入的研究，制定模擬實驗計劃，從全面的角度出發，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，不會產生其它多余的物質，也不會產生切割或其它操作碎屑，能夠保證球墨鑄鐵完全的應用率，避免了金屬制造材料浪費現象的發生，除此之外金屬材料制作工件，多被應用在專業技術領域，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的特點，實現連續性加工制作，從而滿足金屬工件的應用需求量[3]。

2.2 塑性變形行為多樣化

通過大量的調查與分析后發現，以金屬為基本制作材料生產的工件成品，其精準度和質量都能達到標準以上的要求，但是隨著研究內容的不斷深入，相關學者發現球墨鑄鐵塑性變形特點多變，受環境條件的影響，球墨鑄鐵的變形特點與變形行為內容也不同，充分體現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再結晶研究為例，該實驗的主要目的是，在標準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據，確定球墨鑄鐵的動力參數，以便于為球墨鑄鐵在工程生產中的后續應用發展提供科學有效的數據支持。通過該實驗的應用研究，利用熱壓應變方程

學者總結了球墨鑄鐵塑性變形活動與基本動力參數之間的關系，極易兩者之間的變形規律，并以此為基礎對球墨鑄鐵的微觀結構進行了調整，提高了球墨鑄鐵整體應用性能的同時，擴大了球墨鑄鐵的應用范圍[4]。

2.3 塑性行為相變研究

材料的組成結構是決定材料應用性能的關鍵因素，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用性能，對球墨鑄鐵的塑性行為相變規律進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，工作程序較為復雜，對于實驗操作手法的精準度要求較高，在實際進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象發生的臨界點，與此同時根據球墨鑄鐵塑性變化標準溫度，設定不同的實驗環境，并對球墨鑄鐵的變形情況進行同步觀察，了解環境溫度變化為球墨鑄鐵塑性變化帶來的影響程度，最后通過對實驗數據的整合與分析，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量變化，掌握其鐵素體的變化增長規律[5]。

3 結論

通過上文的敘述我們可以了解到，球墨鑄鐵作為當下社會生產應用最頻繁的工程材料，在工程制造發展過程中發揮了重要的作用，在這樣的應用生產背景下，要想提高球墨鑄鐵的應用能力，擴展球墨鑄鐵的應用范圍，就應該肯定對球墨鑄鐵塑性變形特點進行研究的必要性，了解球墨鑄鐵塑性變形的特點，總結球墨鑄鐵塑性變形行為多樣化與塑性行為變相研究內容，進而實現充分發揮實驗研究價值的目標。

參考文獻：

[1]楊少鋒.三維網絡陶瓷/鐵合金復合材料制備及其摩擦磨損性能研究[D].華南理工大學，2011.

[2]王持紅.熱處理工藝參數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，2010.

[3]路焱.含鎳量及熱處理對QT400-18L低溫沖擊韌性的影響[D].內蒙古工業大學，2007.

作者簡介：張悅（1989-），女，遼寧沈陽人，研究方向：鑄造。