粉末錐形件高壓扭轉(zhuǎn)成形關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、通過粉末冶金方法獲得的材料由于內(nèi)部存在的大量微孔隙,導(dǎo)致其強(qiáng)度和性能都被大大降低。大塑性變形法(severe plastic deformation,SPD)是通過機(jī)械方法制備塊體超細(xì)晶材料的技術(shù),同快速凝固、惰性氣體冷凝和球磨法等相比,SPD的主要優(yōu)點(diǎn)之一是具有批量生產(chǎn)的能力。近年來,應(yīng)用SPD方法提高粉末材料的性能正成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。高壓扭轉(zhuǎn)(high-pressure torsion,HPT)作為SPD的一種,成形過程中能夠提

2、供高的靜水壓力和強(qiáng)烈的剪切變形作用,可將晶粒細(xì)化到納米數(shù)量級(jí)。
　　 HPT工藝由于成形方式的特殊性,生產(chǎn)的制件局限于回轉(zhuǎn)體類型,而且制件的大小和厚度也都有限制,導(dǎo)致其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的案例寥寥無幾。本文根據(jù)HPT工藝的特點(diǎn),將其與粉末錐形件成形結(jié)合,而薄壁錐形件在軍事上有著極其重要的應(yīng)用——藥型罩,因此本研究可以拓展HPT工藝的應(yīng)用范圍。
　　 本文作為HPT工藝應(yīng)用于粉末藥型罩生產(chǎn)的前期研究,進(jìn)行了以下工作:首先,采用

3、MSC.Mare有限元軟件,對(duì)銅粉錐形件HPT成形的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、剪切應(yīng)變和相對(duì)密度規(guī)律進(jìn)行了模擬研究,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)錐形件HPT成形模具,并對(duì)實(shí)驗(yàn)制備出的銅粉錐形件的相對(duì)密度、顯微組織和顯微硬度進(jìn)行了測量和分析,從而驗(yàn)證了模擬結(jié)果；其次,將溫壓及溫壓扭銅粉錐形件從相對(duì)密度、晶粒細(xì)化程度和顯微硬度等方面進(jìn)行比較,進(jìn)而展現(xiàn)出HPT工藝較傳統(tǒng)粉末藥型罩壓制法的巨大優(yōu)勢；再次,通過單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)銅粉錐形件HPT成形的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行研究,獲得