【摘 要】
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喷射成形制备的高合金工具钢沉积坯一般含有2％～8%的孔隙率，可采用热锻工艺对其进行致密化处理以改善材料显微组织和进一步提高力学性能，其变形是由基体材料和孔隙的变形所构
【机 构】
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华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心，广东省广州市 510640
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喷射成形制备的高合金工具钢沉积坯一般含有2％～8%的孔隙率，可采用热锻工艺对其进行致密化处理以改善材料显微组织和进一步提高力学性能，其变形是由基体材料和孔隙的变形所构成，即变形与致密化同时进行，变形规律较致密材料更为复杂。本文将其视为有孔隙连续体，采用DEFORM有限元软件对其自由热锻过程进行数值模拟，研究了热锻过程的变形和致密化规律。首先分析了喷射成形HGSF01高合金工具钢多孔材料的热压缩变形的流变应力行为，在Gleeble-2000热模拟试验机上进行了等温热压缩实验，结果表明：喷射成形HGSF01高合金工具钢热压缩变形流变应力受变形温度和应变速率的影响强烈，真应力-应变曲线呈典型的动态回复再结晶特征，建立了Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数形式本构方程来描述喷射成形HGSF01高合金工具钢的流变应力行为，其形变激活能Q为435.446KJ/mol。然后在此基础上采用Deform-3D有限元软件对喷射成形HGSF01高合金工具钢锻造变形进行了数值模拟，结果表明：自由锻造工艺能使喷射成形HGSF01高合金工具钢的致密度达到全致密。当镦粗变形量达到30%时，锻件心部的孔隙能够完全闭合。模拟预测的致密度和优化工艺参数与实验结果相符。
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