熱擠壓模具用工程陶瓷材料的研制及力學性能仿真.pdf

1、該文基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(Artificial Neural Network)BP算法利用Delphi程序語言開發(fā)出具有雙向預測功能的陶瓷材料仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)可以較精確的映射材料組分和力學性能之間的復雜關系,最大單項預測誤差為4.8﹪.仿真系統(tǒng)的開發(fā)為減少實驗次數(shù)、充分掌握和了解材料性能、有目的地合理開發(fā)新材料提供了可靠的依據(jù).研制成功Al<,2>O<,3>/Cr<,3>C<,2>/(W,Ti)C系列復合陶瓷,力學性能比氧化鋁陶瓷均有大幅度

2、提高,其中斷裂韌性最高達9.44MPa.m<'1/2>,基本上能滿足熱擠壓模具的韌性要求.熱壓工藝條件為燒結溫度l700℃,保溫時間為30min,燒結壓力28MPa.通過對熱擠壓模具幾種失效形式的分析得出課題所研究模具的失效形式為冷熱疲勞-機械疲勞所造成的疲勞斷裂;對熱擠壓力進行了建模計算,得出所研究工件工作時的熱擠壓力為74.8kN,為陶瓷模具有限元分析提供了關鍵數(shù)據(jù).對陶瓷材料的脆性斷裂機理進行了深入分析,為預防陶瓷零件失效或不發(fā)生

3、失效建立了各種應力條件下的壽命預測方程,并對陶瓷零件的設計方法進行了幾點總結.對Al<,2>O<,3>/Cr<,3>C<,2>/(W,Ti)C系列復合陶瓷的增韌機制進行了探討,結果表明,在氧化鋁基體中通過加入碳化鉻和碳化鎢鈦顆粒增強相后,復合陶瓷燒結體的基體晶粒長大受到一定程度的抑制,晶界得到顯著加強,斷裂模式則由原來單相純氧化鋁陶瓷的沿晶斷裂轉變?yōu)閺秃咸沾傻拇┚嗔鸦蜓鼐Ш痛┚Щ旌闲蛿嗔?由應力分析得出,在Al<,2>O<,3>/Cr