高速压制技术是2001年提出的一项新的粉末冶金压制技术,由于高速压制速度快、时间短,粉末的变形特性非常复杂。数值模拟是研究高速压制过程的重要途径,而构造本构关系又是数值模拟必要的部分。本文结合流变学理论,利用流变本构模型的构造方法,构造了一种粉末的本构模型,并在此基础上对金属粉末的变形特性进行了讨论。文中首先介绍了两种有关金属粉末压制的粘弹性本构模型,并在改进模型的基础上,通过引入弹簧元件的热膨胀系数,来反映温度对压制过程的影响,推导出相应的热粘弹性本构方程。对所建立方程的分析显示,在高速压制中由于温度的变化,使得金属粉末出现软化现象,即粉末更容易被压实,从而使压坯零件有较高的密度。其次,高速压制中粉末会发生塑性变形,为了描述这种现象,在改进的粘弹性本构模型的基础上引入理想塑性体,构造了金属粉末的粘弹塑性本构模型,推导出相应的本构方程,并引入弹簧的热膨胀系数来描述温度的影响,得到粉末的热粘弹塑性本构方程。通过对比分析,体现了塑性变形的存在和温度的提高使得粉末应力变化速率减小,从而提高压坯密度。最后分析了高速压制成形中的卸载过程,得到了卸载方程。通过对卸载方程的分析显示,压制中粉末温度升高使得压坯的变形恢复更小,体现了高速压制弹性后效低、脱模压力小的特点。