MIM零件烧结过程中收缩和变形的数值模拟

为描述金属粉末注射成形坯件在烧结过程中的收缩和变形行为,基于连续介质力学原理建立了符合粘塑性本构关系的宏观烧结模型。该模型通过有限元软件Abaqus的用户子程序实现,进行烧结过程的数值模拟。分析了由于坯件重力、非均匀初始密度分布以及坯件支承体之间的摩擦力等因素而引起的非均匀收缩和变形。通过与试验结果的比较,验证了烧结模型和数值方法的正确性。     

升温速率对氧化铝粉末烧结行为的影响

采用不同的升温速率,在膨胀计中对脱脂后的氧化铝粉末射成形坯件进行一系列的烧结试验.结果表明,烧结致密化过程主要发生在升温阶段,快速升温有利于致密化的进行和抑止晶粒长大,但由于烧结时间较短和烧结炉最高温度的限制,产品的最终致密化程度不高.在低温时快速升温,高温时缓慢加热,可以获得较好的致密化效果和微观结构.试验和分析结果将为建立非等温烧结模型和烧结工艺参数的优化方法提供依据.     

316L不锈钢粉末注射成形件的烧结致密化行为

为了控制粉末注射成形零件的最终尺寸精度和力学性能,对316L不锈钢粉末注射成形件的烧结致密化行为进行了试验研究,分析了烧结温度和升温速率对试件致密化行为以及烧结件力学性能的影响.试验结果表明,致密化过程始于1080℃左右,主要在1200～1300℃的升温过程中快速进行,致密化速率随着升温速率的升高而升高.烧结件的抗拉强度、抗弯强度以及延伸率,不但取决于致密化程度,而且与微观结构有关.分析表明,将基于扩散控制和强度控制的烧结理论结合,可以有效地解释316L不锈钢粉末的致密化行为,需在现有的烧结模型中考虑强度影响因素,才能更真实地模拟烧结过程.     

金属注射成形烧结工艺的试验与数值模拟

采用粘塑性理论建立烧结过程的本构模型,以316L不锈钢粉末注射成形产品为例,设计出烧结过程中重力作用下弯曲梁试验和膨胀计中的自由烧结试验,分别用于标定本构模型中的粘度模量和烧结应力.通过用户子程序,在有限元求解器Abaqus(r)上实现数值模拟,预测产品在烧结过程中的收缩和变形.考虑了重力、摩擦以及注射阶段粉末与粘结剂的偏析效应对于烧结工艺的影响,数值模拟结果与试验结果一致.     

W1-xIrx固溶合金几何结构、电子结构、力学和热力学性能的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法结合声子谱计算和价键作用分析,研究了Ir含量对W_1-xIr_x(x=0~12.96,原子分数,%)合金几何结构、相稳定性、力学性能以及热力学稳定性的影响,构建了Ir的添加量与WIr合金的相稳定性、力学以及热力学性能的变化关系。发现W-Ir合金的相稳定性随着Ir含量的增加而逐渐降低,这与W—Ir价键中部分反键态占据Fermi能级以下区域有关;Ir在W中的添加量小于7.4%时,W-Ir合金满足基态相稳定性要求;随着温度的升高以及Ir含量的增加,W-Ir合金的热力学稳定性得到提升,表明Ir适合添加到高温条件下应用的W中;Ir的加入能降低剪切模量,改善钨合金韧性,与实验观察一致,但Ir也能提升平面抗剪切变形能力。本征脆性的Ir对W的强韧化作用与W—Ir原子键合时轨道电子的转移和重叠方式有关。     

变形量对纯钨热导率及再结晶温度的影响

采用粉末冶金及高温锻造工艺制备了3种规格的纯钨棒材,研究了不同变形量钨棒的微观组织、热导率及再结晶温度的差异。结果表明,随着变形量的增加,纯钨棒的相对密度和维氏硬度都呈现出先快速上升后趋于平缓的趋势,晶粒长径比逐渐增大且晶粒组织逐渐细化,最终呈现出纤维状。由于密度提升及孔隙率降低,纯钨棒的热导率及热扩散系数都随对数应变的增大有一定的提升,而当纯钨棒趋于完全致密化后,其热导率差异较小。对数应变为1.57的纯钨棒的再结晶温度最高,约为1 520℃。经1 450℃保温1 h退火后,对数应变0.88的纯钨棒整体晶粒组织已经明显变大,而对数应变为2.95的纯钨棒已经形成等轴晶。对数应变为2.95的纯钨棒再结晶后的晶粒组织比对数应变为0.88和1.57的要更加均匀细小。     

混合知识表示法在基于实例设计中的应用研究

针对基于实例的设计（CBD）系统中的复杂知识类型,提出了混合知识表示法,综合运用逻辑、规则、框架、过程表示法的优点,通过面向对象技术加以实现,并给出了基于Visual Prolog5.0的编程方法的应用实例。     

粉末注射成形研究和国际合作

参照PIM2006和EUROPM2007国际会议所反映的研究现状,西南交通大学与法国Franche-Comte大学和ENSMM高等工程院校Femto—ST实验室在该领域的研究进展,概述目前粉末注射成形工业的迅速发展状态,综述了粉末微注射成形、轻金属注射成形以及粉末注射成形的数值模拟3个热点问题的研究进展,介绍了当前粉末注射成形的区域和国际交流合作状况以及中外校际合作取得的研究结果．     

高性能汽车结构件的粉末冶金制造工艺

粉末冶金的汽车结构件 粉末冶金（Powder Metallurgy,PM）是以金属粉末或金属粉末与非金属粉末的混合物作为原料,经过成形和烧结,制造金属或复合材料制品的工艺技术。粉末冶金零件具有高性能、多功能、精度高、表面粗糙度和一致性好等优点,同时粉末冶金是一种近净成形工艺,材料利用率高、能耗低、可靠性好、柔性化程度高,适合大批量自动化生产。     

气体放电灯用特种钨电极的制备新工艺

采用粉末注射成形工艺开发了储备式钡钨阴极和钍钨-钨复合电极,实现了复杂形状钨电极的近净成形和高效生产,所开发的钡钨阴极微观组织均匀,电子发射性能好,成功应用于大功率氙气闪光灯和激光泵浦灯;采用嵌件成形工艺制备的钍钨-钨复合电极,保持了加工态钍钨好的电子发射特性,同时大大降低了钍的使用量,可用于替代短弧氙灯等特种照明中的传统钍钨电极.