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硬质合金由于其具有优良的力学性能被广泛的应用于实际生产加工中。随着硬质合金加工工艺的改进和提高,使得人们对硬质合金加工产品的质量要求有了进一步的提升。由于硬质合金的硬脆性,在磨削过程中会产生加工损伤和加工裂纹,缩短了硬质合金的使用寿命,阻碍了其发展。因此,避免和减少硬质合金加工过程中的材料损伤及掌握材料去除机理方面的研究是加工硬质合金的关键,也是硬质合金加工及应用领域的重要研究课题。本文通过硬质合金离散元模拟与实验研究相结合的方法,在二维压应力的状态下加工硬质合金YG10X并对其表面形貌进行深入的研究,通过改变加工参数对硬质合金材料的结构特性,损伤情况及影响进行深入的分析,这对发展硬质合金高效低损伤的加工技术有重要的科学意义和工程应用背景。本文共分为六章,各章节主要阐述的内容如下所述:第一章主要是讲述了硬质合金的研究背景,回顾了硬质合金的研究成果,分析了硬质合金的加工机理。根据离散元法的应用和国内外在本领域的研究情况,提出了本文的主要研究内容和意义。第二章为硬质合金在二维压应力下的划痕实验设计了加载装置,并对其进行了划痕实验的研究,得到了硬质合金在划痕时所受作用力和裂纹的扩展规律,观察了表面/亚表面的损伤情况,并定性分析了预压应力的大小对硬质合金的影响。第三章运用正交实验方法对二维压应力下的硬质合金进行了磨削实验研究。通过Kistler测力仪测量硬质合金在不同压应力下磨削力的变化情况,结合硬质合金磨削面在不同加工参数下的损伤情况和表面粗糙度,揭示了预应力对硬质合金磨削过程的影响。第四章根据硬脆材料压痕断裂力学模型,探讨了硬质合金裂纹的形成机理,分析了材料的损伤情况和裂纹产生的原因。通过对不同预应力下横截断面的观察,找出了抑制硬质合金在加工过程中裂纹扩张的有效方法。第五章采用PFC3D软件中的Cluster方法,建立了硬质合金的划痕试验离散元模型。通过试验校核了离散元模型的微观参数,并进行了预应力下划痕试验的离散元模拟,得到了划痕过程中裂纹的扩展情况。最后,对本文的主要工作内容进行了总结,并对下一步工作进行了展望。