球墨铸铁高温塑性变形行为研究及其应用

摘 要：本文简单介绍了球墨铸铁高温塑性变形行为研究的价值，强调了球墨铸铁高温塑性变形行为应用的必要性，同时针对球墨铸铁高温塑性变形行为研究的内容进行了深入的探讨和分析。

关键词：球墨铸铁；塑性变形；行为研究；应用探讨

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

0 前言

球墨铸铁具有成本低、应用性能优越的特点，自球墨铸铁应用概念形成并投入到正式生产活动中后，球墨铸铁短时间内在各大生产研究领域得到了广泛的应用，并在实际应用的过程中，充分发挥了其自身的应用优势，取得了相对可观的应用效果，在此基础上为了提高球墨铸铁的综合性能，就应该对球墨铸铁高温塑性变形行为及应用进行研究。

1 球墨铸铁高温塑性变形行为研究的价值

（1）从球墨铸铁应用现状的角度进行分析。与其它工程应用材料相比，球墨铸铁具有极强的耐磨性能，因此在车辆配件制作中得到了利用，自2006年起球墨铸铁在我国社会生产中的应用达到了前所未有的高峰阶段，其生产与应用数值随着我国社会经济增长的速度逐渐增加，据不完全数据显示，直至2014年全球范围内金属材料的生产量已经突破了7000万吨，其中70%以上为球墨铸铁材料，并被广泛应用在工业生产活动中，为了从更加深入的角度表明球墨铸铁的应用价值，以我国球墨铸铁应用生产情况进行说明，2014年我国年均金属材料生产量达到3470万吨，其中铸铁材料成产量为2570万吨，占总金属材料生产量的74.06%，通过以上数据描述，可以看出在现代社会快速发展的大背景下，铸铁材料的生产与应用已经成为金属材料应用的主力军，社会发展各生产项目对铸铁材料的需求量也达到了顶峰期，在这样的情况下，以提升球墨铸铁应用效果为目标，对球墨铸铁高温塑性变形行为进行研究具有一定的紧张性和迫切性[1]。

（2）从球墨铸铁自身特点的角度进行分析。球墨铸铁实质上属于金属材料范畴，在高温条件下容易发生体积转移，具有极强的可塑性，所以在实际应用的过程中，球墨铸铁的适用性非常强，在同等条件下能够达到预想之外的应用效果。与此同时在高端科技辅助研究下，球墨铸铁会在最大程度上保持其原有的元素特点，提升制作工件的硬度和精度，有效的避免了制作工件质量不标准的问题，进而从根本上改变了传统的工件制作环境，提高了工件制作的效率，达到了资源有效利用的基本要求，减少了不必要资源物质的投入量充分体现了其研究价值[2]。

2 球墨铸铁高温塑性变形行为研究的内容

2.1 塑性变形行为特点

上文叙述提到球墨铸铁具有良好的应用性，在实际工作过程中，为了满足基本的制作效果，达到工件制作的基本要求，可以以实际的需求形状特点为依据，在特定温度或者外力条件下，对球墨铸铁进行塑性操作。从实际应用效果的角度进行分析，受球墨铸铁自身特性的影响，球墨铸铁在工业生产中体现了极强的应用优势，在这样的情况下，要想进一步提升球墨铸铁的应用性，就应该对球墨铸铁高温塑性变形行为进行深入的研究，制定模拟实验计划，从全面的角度出发，了解球墨铸铁高温塑性变形行为的特点。球墨铸铁塑性操作主要以基本要求为前提，在实际工作的过程中，除球墨铸铁外形形状与尺寸的变化外，不会产生其它多余的物质，也不会产生切割或其它操作碎屑，能够保证球墨铸铁完全的应用率，避免了金属制造材料浪费现象的发生，除此之外金属材料制作工件，多被应用在专业技术领域，所以工件加工技艺相对纯熟，能够利用球墨铸铁材料可塑性强的特点，实现连续性加工制作，从而满足金属工件的应用需求量[3]。

2.2 塑性变形行为多样化

通过大量的调查与分析后发现，以金属为基本制作材料生产的工件成品，其精准度和质量都能达到标准以上的要求，但是随着研究内容的不断深入，相关学者发现球墨铸铁塑性变形特点多变，受环境条件的影响，球墨铸铁的变形特点与变形行为内容也不同，充分体现了金属材料塑性变形多样化的特点。以球墨铸铁热变形动态再结晶研究为例，该实验的主要目的是，在标准试验温度下利用物理动能理论知识，确定球墨铸铁的拉伸极限数据，确定球墨铸铁的动力参数，以便于为球墨铸铁在工程生产中的后续应用发展提供科学有效的数据支持。通过该实验的应用研究，利用热压应变方程

学者总结了球墨铸铁塑性变形活动与基本动力参数之间的关系，极易两者之间的变形规律，并以此为基础对球墨铸铁的微观结构进行了调整，提高了球墨铸铁整体应用性能的同时，扩大了球墨铸铁的应用范围[4]。

2.3 塑性行为相变研究

材料的组成结构是决定材料应用性能的关键因素，在这样的基本理论知识支撑下，为了在最大限度上提升球墨铸铁的应用性能，对球墨铸铁的塑性行为相变规律进行研究是十分有必要的。目前针对球墨铸铁展开的行为相变研究，工作程序较为复杂，对于实验操作手法的精准度要求较高，在实际进行实验研究的过程中，主要利用金相测定法来抓取球墨铸铁相变现象发生的临界点，与此同时根据球墨铸铁塑性变化标准温度，设定不同的实验环境，并对球墨铸铁的变形情况进行同步观察，了解环境温度变化为球墨铸铁塑性变化带来的影响程度，最后通过对实验数据的整合与分析，确定球墨铸铁相变的温度范围，以及铁素体在不同温度下的数量变化，掌握其铁素体的变化增长规律[5]。

3 结论

通过上文的叙述我们可以了解到，球墨铸铁作为当下社会生产应用最频繁的工程材料，在工程制造发展过程中发挥了重要的作用，在这样的应用生产背景下，要想提高球墨铸铁的应用能力，扩展球墨铸铁的应用范围，就应该肯定对球墨铸铁塑性变形特点进行研究的必要性，了解球墨铸铁塑性变形的特点，总结球墨铸铁塑性变形行为多样化与塑性行为变相研究内容，进而实现充分发挥实验研究价值的目标。

参考文献：

[1]杨少锋.三维网络陶瓷/铁合金复合材料制备及其摩擦磨损性能研究[D].华南理工大学，2011.

[2]王持红.热处理工艺参数对等温淬火球墨铸铁切削加工性能影响的研究[D].苏州大学，2010.

[3]路焱.含镍量及热处理对QT400-18L低温冲击韧性的影响[D].内蒙古工业大学，2007.

作者简介：张悦（1989-），女，辽宁沈阳人，研究方向：铸造。