基于广义塑性力学模型的金属粉末成形裂纹损伤研究

发布时间：2020-12-09 21:31

　　粉末冶金工艺是有着历史悠久的材料制备工艺,也是先进的零件加工工艺,其作为近净成形的零件制造工艺,具有环保、节能等优点,这也正符合我国现阶段向高端制造的转变,因此,受到工业界的重视。在实际生产过程中,裂纹损伤缺陷是金属粉末压坯中最为常见的缺陷,其影响着金属粉末冶金零部件最终的质量和力学性能,而且也是一个长期没有解决的问题。由于粉末压坯在压制成形以及运送阶段的各个环节都有产生裂纹的可能,为避免零件压坯产生裂纹缺陷除了传统的试错法,还可以引入计算机数值模拟技术对压坯裂纹的产生进行预测,通过此方法可以为实际生产节省大量的成本。金属粉末压坯生产过程中,裂纹从萌生到扩展失稳产生的过程很难通过实验测定,但计算机数值模拟可以详细的看到在压制过程中金属粉末在模具内的变形过程及流动状态,能够很好的预测裂纹的产生及预测压坯裂纹产生的位置,进而可以制定更加合理的工艺方案及参数。金属粉末压坯的致密化过程是一个极其复杂的过程,同时也是一个塑性大变形的过程,而且到目前为止还没有一个大家公认的数学模型对金属粉末压坯裂纹的产生进行定量的分析。因此,本文基于广义塑性力学模型研究金属粉末压制过程及压制终了时的压坯密度的分布... 

【文章来源】：天津科技大学天津市

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１粉末冶金零件??

例如连续成形、无压成形、注射成形、等静压成形、模压成形以及高能成形??等。其中，模压成形是粉末冶金工业生产中应用最广泛的压坯成形方法，零件从原料??到合格产品的过程需要经过如图１－２所示的工艺过程。金属粉末在致密化过程中，因??为金属粉末体是粉末颗粒和空隙的复合体，成形中粉末体呈现三向压应力的状态，所??以在压制方向上粉末体积被大量压缩。而且金属粉末在致密化过程中伴随着材料的变??形，其变形不仅存在弹塑性变形并且还同时存在粉末介质的非连续变化过程，由于受??到来自加载条件和粉末材料的多变性的影响，使得金属粉末在成形过程中致密过程非??常复杂。因此，在压制过程中容易产生因粉末流动性不佳引起密度分布不均匀而导致??压坯内部应力分布不均从而产生应力集中最终会因为应力过大出现裂纹缺陷，此外，??２??

图１－５本文研究的技术路线图??Ｆｉｇ．?１－５?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏａｄｍａｐ?ｆｏｒ?ｔｈｉｓ?ｐａｐｅｒ??

【参考文献】：
期刊论文
[1]粉末冶金压制成形数值模拟研究进展[J]. 焦明华,宋平,解挺,俞建卫,王德广,王永国,尹延国.  金属功能材料. 2007(05)
[2]现代粉末冶金材料和技术发展现状(一)[J]. 黄伯云,易健宏.  上海金属. 2007(03)
[3]中国(大陆)粉末冶金零件行业2004年进展[J]. 韩凤麟.  粉末冶金技术. 2006(01)
[4]钢结硬质合金材料的研究进展[J]. 熊拥军,李溪滨,赵福安.  硬质合金. 2005(02)
[5]世界粉末冶金行业的发展现状[J]. 郑雪萍,李平,曲选辉.  稀有金属快报. 2005(03)
[6]从PM2004看世界粉末冶金的发展现状[J]. 刘咏,黄伯云,龙郑易,贺跃辉.  粉末冶金材料科学与工程. 2005(01)
[7]我国汽车粉末冶金零件发展动向趋势分析[J]. 蔡韻,吴菊清.  新材料产业. 2005(01)
[8]烧结软磁材料的性能及在电动机上的应用[J]. 芦晶,雒克家.  机械工程材料. 2004(11)
[9]基于断裂力学与损伤力学的岩石强度理论研究进展[J]. 谢和平,彭瑞东,周宏伟,鞠杨.  自然科学进展. 2004(10)
[10]电触头材料的研究进展与应用[J]. 钱宝光,耿浩然,郭忠全,杨勤达,陶珍东.  机械工程材料. 2004(03)

博士论文
[1]粉末冶金压坯残余应力与裂纹损伤研究[D]. 周蕊.天津大学 2013



本文编号：2907507