粉末冶金件表面塑性變形強化規(guī)律的研究.pdf

1、近年來，粉末冶金零件以其近終成形、成本低、效率高的優(yōu)勢在汽車、機械等方面獲得了廣泛應用。但是由于粉末冶金件材料本身具有一定孔隙，這嚴重影響了粉術冶金零件的強度，使其在某些重載工況中達不到要求，因而也大大限制了粉末冶金零件的應用范圍。由此，消除孔隙，改善組織結構，提高材料綜合力學性能成為粉末冶金件的強化目標。本論文將塑性成形與表面強化技術結合起來，對粉末冶金零件進行表面滾壓強化，研究粉冶件在表面滾壓過程中的塑性變形與致密強化規(guī)律，揭示粉末

2、冶金表面滾壓強化技術更適于高承載要求的粉末冶金零件的加工，在提高表面強度和降低成本上具有很大的潛能和發(fā)展前景。
　　 基于粉末冶金材料的塑性理論，本論文采用Shima-Oyane本構模型，運用MSC.Marc對粉末冶金件的表面滾壓過程進行有限元模擬。通過理論分析和物理實驗獲得了粉末冶金件材料的塑性本構關系，從而正確建立了有限元模型，分析了粉末冶金材料在滾壓強化過程中相對密度、應力應變的分布規(guī)律，即致密強化主要發(fā)生在零件表面，隨進

3、給量的增加，表面相對密度增大。同時，還對孔隙在滾壓中的變形過程和受力情況進行了有限元模擬分析，進一步說明了孔隙在滾壓力作用下的致密化規(guī)律，從而顯示出表面滾壓工藝對于致密孔隙，提高表面強度的重要作用。
　　 本論文運用物理實驗方法，對鐵基粉末冶金件進行表面滾壓實驗，通過比較分析滾壓前后材料的表面物理、力學性能，揭示了表面滾壓過程中粉末冶金材料的變形與致密化規(guī)律，即表面滾壓產生的塑性變形能有效致密零件表面區(qū)的孔隙，而保持心部密度基本