本研究目的乃在探討材料中之空孔,在外加應力的狀況下,所產生之交互作用。 而球墨鑄鐵中之球墨在拉伸過程中幾乎無法承受任何應力,因此球墨鑄鐵可視為一具 有球形空孔之材料。本研究並利用碳含量的改變及鑄形尺寸的變化,以獲得各種不同 的球化石墨組織。再施以適當之熱處理,得到四種不同之基地組織,以探討上述顯微 組織在彈性變形、塑性變形行為中扮演的角色及其對破壞機構之影響。 實驗及分析結果顯示﹕ 一. 就球墨鑄鐵顯微組織對楊氏係數的影響而言﹕ 1.冷卻速率一定時,楊氏係數值隨石墨體積率的增加而變小。 2.碳含量一定時,楊氏係數值隨球墨平均顆粒間距的增加而變小。 二. 就球墨鑄鐵顯微組織對流應力的影響而言﹕ 1.球墨鑄鐵之流應力可以下式表示﹕σ=( 1-k Vg ) ( σ +k Ds 2.其流應力隨石墨體積率的增加而降低;且石墨影響係數 k 均大於1 。 3.由球墨粒徑及球墨間之自由行程 ( Mean Free Path ) 所共同造成的三軸應力場不 因基地種類不同而有所改變。 4.流應力隨球墨平均顆粒間距的增加而變小。 5.在拉伸變形量為 2% 之塑性變形期間,摩擦應力 ( Friction Stress,σ ) 在大 部份的狀況下是拉伸應力提升的主要支配因素。 三. 肥力鐵球墨鑄鐵在較高碳含量時,其破壞形悚為具酒渦 ( Dimple ) 狀之延性破 壞,且延伸率隨碳含量之增加而降低,但在較低碳含量時,其破壞形態則為劈裂破壞 ,以至延性降低。
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