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纯钼粉烧结体压缩变形行为的研究

汪洋  
【摘要】: 钼为高熔沸点的难熔金属,由于具有特殊的性能,应用范围越来越广泛,近年来钼与钼合金成为学者们研究的一个热门话题。金属钼与钼合金的生产,目前主要采用粉末冶金的方法,但该方法也有一定的局限性,比如生产成本高,周期长等。本文通过对钼粉的加工工艺进行研究,为制备高性能钼与钼合金坯料提供基础,具有一定的生产意义。 本文分析了粉末材料塑性变形的相关理论,依据刚塑性可压缩法的理论,考虑平均应力与体积应变之间的关系,导出适用于粉末可压缩材料的本构方程,并由压缩实验的数据确定本构方程中的系数,拓展与丰富了粉末材料的塑性理论的研究。通过对纯钼粉的压制实验研究,分析钼粉材料在制坯中的致密规律;由烧结实验研究,得出烧结工艺对钼粉坯料致密化的影响规律;通过对不同变形条件下钼粉烧结体压缩变形行为的研究,分析压缩过程中应变、应变率、温度、相对密度与力学性能之间的关系;并在实验基础上,使用Deform_3D软件进行压缩的模拟建模与模拟分析,与实验的结果取得较好的一致性。通过实验研究与模拟验证,为进一步开展钼粉材料的研究提供实验基础。 通过压制与烧结的实验研究,在总结制坯规律的基础上,成功得到相对密度在0.7-0.98的钼粉烧结体试样;在压缩实验中,得出流变应力随着相对密度增加而提高,随着应变率的增加而增加,随着温度的升高而降低,但应变率的对流变应力的影响较弱。通过对金相分析与显微硬度的测试,分析压缩变形过程中颗粒变形机理以及孔隙变化规律,以及得出显微硬度随着应变的增加与相对密度的提高而上升。此外,相对密度较高的试样,在压缩中易于出现脆性破裂,难以进行再加工与变形,但在高温条件下表现出较好的变形能力。


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