基于热-弹塑性-蠕变-相对密度耦合本构模型的热等静压数值模拟

粉末冶金热等静压近终（净）成形（powder metallurgy hot isostatic pressing to near-not-shape, PM-HIP-NNS）技术用于制备高性能的复杂零部件，在粉末冶金行业具有广阔的应用前景，其致密化过程有特殊的力学行为，需要与数值模拟相结合，以便减少实验过程中试错法造成的物力、财力浪费。本文基于热-弹塑性-蠕变-相对密度耦合本构模型，对SS316L粉体材料在SS304钢包套材料中的压制过程进行了有限元数值模拟，探究热等静压（hot isostatic pressing, HIP）过程中粉末密度场、温度场以及应力场的变化。结果表明：高温高压下金属粉末成形规律的数值模拟与试验相吻合，证实模型可以合理预测金属粉末在高温高压下的变形行为，为粉末HIP工艺优化提供了重要依据。