连铸球墨铸铁扭转缺口强度的研究.PDF

第17卷　第3期 机 械 科 学 与 技 术 V o l. 17　N o. 3 1998年 　 5月 M ECHAN ICAL SC IEN CE AND T ECHNOLO GY M ay　　1998 连铸球墨铸铁扭转缺口强度的研究 赵　康　鄢君辉　郑修麟　　　葛利玲　井晓天 ( ) ( ) 西北工业大学　西安　710072 　　　 西安理工大学　西安　710048 赵　康 摘　要　研究了一种用水平连铸技术生产的球墨铸铁型材的扭转强度和缺口扭转强度。 实验发现光滑扭转试样是沿45 °方向开裂, 开裂面是最大拉应力面, 表现为典型的脆 ( ( 性断裂。缺 口试样的断裂模式分两种情况: 当为钝缺 口时 即 ≥0. 75 , ≤1. mm K t ) ( ) 6 , 其断裂特征与光滑试件相同; 而当为尖锐缺口时 即 0. 375 , 2. 1 的开 mm Kt 裂出现在缺口根部, 并且开裂面垂直于轴线方向, 是剪应力作用。实验结果还表现出 扭转缺 口强度与应力集中系数的关系, 即应力集中系数越大, 扭转缺 口强度反而越 高。该球墨铸铁的缺口敏感性( ) 大于1, 故缺口完全不敏感。 N SR 关键词　球墨铸铁　连续铸造　扭转强度　缺口敏感性 中图号　T G 143. 5 　　引　言 试样, 试样如图2所示。缺口半径 分别为0. 22, 0. 375, 0. 75 　　球墨铸铁具有高的强度和一定的塑性, 且具有优 良的 和1. 02 。其对应的扭转应力集中系数分别为2. 8, 2. 1, 1. mm 铸造性能, 价格低廉, 在机械工业中应用非常广泛[1～ 3 ] 。80 6和1. 4[5 ]。扭转实验是在Am sler214 型实验机上进行的, 年代, 我国连铸技术取得重大突破, 生产出截面形状不同的 扭矩精度为0. 01 . 。 kg m 长棒型材。连铸型材的组织细, 石墨球小且分布均匀, 缺陷 少, 故强度更高, 因而可用于生产承受重负荷的机械零件。 而且, 连铸型材的利用率高, 价格较强度级别相同的钢为 低, 采用球墨铸铁连铸型材, 可降低机械零件的生产成本, 故球墨铸铁连铸型材具有更好的应用前景。 然而机械零件中常存在沟槽、台阶、定位孔等。这种几 何不连续性, 将造成应力集中, 工程中常将这种机构几何不 连续性等效地视为“缺口”。缺口的存在不仅引起应力集中,