基于有限元仿真的鐵素體球墨鑄鐵細(xì)觀失效機(jī)理研究.pdf

1、由于具有優(yōu)良的韌性、減振、耐磨、鑄造性能以及較低的生產(chǎn)成本，鐵素體球墨鑄鐵作為重要的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)材料，在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。深入研究鐵素體球墨鑄鐵的顯微失效機(jī)理，有助于評(píng)價(jià)其構(gòu)件服役性能并為其強(qiáng)韌化機(jī)制提供理論參考。本文結(jié)合原位力學(xué)顯微觀察和有限元模擬，系統(tǒng)研究了不同載荷下鐵素體球墨鑄鐵的顯微形變、裂紋萌生及擴(kuò)展過(guò)程，分析了鐵素體球墨鑄鐵的顯微失效機(jī)理及其影響因素，得出以下結(jié)論。
　　(1)單軸拉伸過(guò)程中，石墨與基體脫離形成孔洞

2、，與基體晶界處、夾雜物周圍產(chǎn)生的空洞，互相曲折連接、聚合直至最終斷裂;
　　(2)有限元模擬表明，石墨/鐵素體界面處的基體為應(yīng)力集中區(qū)域，易產(chǎn)生裂紋;石墨相分布對(duì)應(yīng)力集中有明顯影響，均勻分布和團(tuán)聚時(shí)最大主應(yīng)力分別為267.87MPa和353.21MPa;圓整度較好石墨和少量珠光體對(duì)裂紋萌生影響較小，而圓整度較差石墨對(duì)基體有割裂作用，易造成應(yīng)力集中;
　　(3)二維平面擴(kuò)展有限元模擬表明:靜態(tài)拉伸載荷下，裂紋萌生于石墨/鐵素體