粉末锻造的热模拟实验研究及其有限元分析

发布时间：2021-12-24 14:06

　　粉末锻造（P/F）是当今粉末冶金机械零件行业中采用的主要成形加工工艺。它是用刚性模具或冷等静压成形技术将原料粉末压制成型得到预成形坯，然后经过或不经过低温预烧结或最终烧结，最终用热锻或冷锻方法改变其形状的同时，使材料达到了致密化程度。论文运用理论研究、热模拟实验、有限元数值模拟等相结合的方法，系统地研究了粉末锻造（热锻）成形规律、致密化机制。论文通过热模拟实验得出的数据绘制出了铁基粉末冶金烧结材料在高温条件下塑性变形的流变应力应变曲线，并推导出了该材料的本构关系模型，通过建立起来的材料模型，运用DEFORM-3D有限元软件，对粉末烧结材料热镦粗和闭式模锻的成形过程进行了数值模拟，分析了在闭式模锻过程中，不同初始相对密度、不同锻造速度、不同摩擦因子等对粉末锻造成形规律和致密机制的影响规律。论文所得到的研究结论对于拓展和深化粉末冶金材料精密塑性成形理论，促进粉末锻造精密塑性成形技术的应用和计算机模拟优化技术的发展具有重要意义。主要研究内容如下:（1）使用热模拟试验机，对铁基粉末冶金烧结材料做大量的热压缩实验，获得所需要的流变应力数据，研究变形温度在950℃～1050℃、变形速率为0.01s... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

传统的粉末冶金工艺流程

度大于96%理论密度，材料的力学性能与精铸件相同，因此，粉末金属注射成形技术在生产成型高性能、复杂形状的零件方面发挥了至关重要的作用。下图为粉末金属注射成形工艺流程，如图1.2所示：图 1. 2 粉末金属注射成形的工艺流程[10]Fig 1.2 Powder metal injection molding process（2）热等静压热等静压（HIP）技术是一种材料塑性成形加工技术。它是在压力容器内，于保护气氛（惰性氩气或氦气）中进行的，在高温条件下将高的等静

然后通过烧结炉，在保护气氛下烧结、冷却后再加热到锻造温度，最后将烧结坯快速转移到闭式锻模中一次锻造成形，获得所需锻件。为了节省能耗，可以将烧结和锻前加热合并成一个工序。如图1.3所示为典型的粉末锻造工艺流程图。图 1. 3 典型粉末锻造工艺流程图Fig 1.3 Typical powder forging process flow diagram粉末烧结材料在锻造中的历程与致密材料的区别主要在于，粉末烧结材

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]TC6本构关系及叶片微观组织模拟研究[D]. 李晔.沈阳理工大学 2010
[2]粉末冶金热锻连杆的有限元分析[D]. 叶健.山东大学 2009
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本文编号：3550620