【摘 要】
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本文采用多粒子有限元法（MPFEM）对纯WC粉末和WC-Ni复合粉末的热压成型过程进行了数值模拟。从粒子尺度系统研究了 WC颗粒尺寸比、颗粒数、Ni含量、以及压力和温度等因素对纯WC烧结件及WC-Ni合金烧结件的致密度、内部应力/应变的大小、应力分布、颗粒变形及孔隙填充规律的影响,并对致密化的动力学及机理展开了分析。得出的创新性结果如下:（1）在纯WC粉末热压过程中,应力主要集中在小颗粒上,因此小
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本文采用多粒子有限元法（MPFEM）对纯WC粉末和WC-Ni复合粉末的热压成型过程进行了数值模拟。从粒子尺度系统研究了 WC颗粒尺寸比、颗粒数、Ni含量、以及压力和温度等因素对纯WC烧结件及WC-Ni合金烧结件的致密度、内部应力/应变的大小、应力分布、颗粒变形及孔隙填充规律的影响,并对致密化的动力学及机理展开了分析。得出的创新性结果如下:（1）在纯WC粉末热压过程中,应力主要集中在小颗粒上,因此小颗粒会发生比大颗粒更大的变形从而填充大颗粒之间的孔隙,实现粉体的致密化。（2）得到了在不同压力下的纯WC粉末热压的最佳致密化温度,结果显示,压力越大,致密化的温度越低。（3）在纯WC粉末热压过程中,小颗粒的平均变形量始终大于大颗粒的平均变形量,底部颗粒的变形量最大,顶部颗粒的变形量次之,而中间颗粒的变形量最小。（4）在WC-Ni复合粉末的热压过程中,应力主要集中在较硬的WC颗粒上,而Ni颗粒上的应力相对较小。（5）当Ni含量不高时,较软的Ni颗粒会发生更大程度的变形去填充WC颗粒之间的孔隙,从而实现整个压坯的致密化;当Ni含量较高时,WC颗粒被Ni颗粒所包围,Ni颗粒发生大变形去填充WC颗粒和Ni颗粒之间的孔隙,从而实现压坯的致密化。（6）Ni含量越高,在相同压力下,热压致密化的温度越低。
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