WC-Co硬質(zhì)合金微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模及性能研究.pdf

1、目前國內(nèi)外對硬質(zhì)合金的傳統(tǒng)研究方法主要集中在實驗的基礎(chǔ)上，實驗需要花費大量的人力與物力，并受材料本身復雜性的影響難以準確得出材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)對其宏觀性能的影響。而通過各種算法可實現(xiàn)材料的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)化并結(jié)合有限元法進行合金力學性能模擬，可有效節(jié)約材料成本，縮短材料開發(fā)周期。
　　提出了基于WC-Co硬質(zhì)合金真實微觀結(jié)構(gòu)，開發(fā)“自適應“建立二維微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)化模型的方法，統(tǒng)計真實微觀結(jié)構(gòu)的WC平均晶粒尺寸及其分布，WC晶粒長短徑、形心

2、位置及Co含量等特征參數(shù)。并提出根據(jù)“長方形和橢圓等效”法進行晶粒長短徑的統(tǒng)計?；贑AD二次開發(fā)，進行WC顆粒投放，最終建立了反映真實微觀組織的參數(shù)化模型。結(jié)果表明WC-Co硬質(zhì)合金微觀參數(shù)化模型的參數(shù)設(shè)計值與實驗測得值基本吻合，驗證了參數(shù)化模型的可靠性。
　　基于自適應參數(shù)化建模法生成不同Co含量的WC-Co硬質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)自適應參數(shù)化模型。并建立微觀結(jié)構(gòu)有限元模型，定量研究Co含量的變化對合金力學性能的影響，以及進行微觀各相變形

3、機理分析。研究表明合金內(nèi)Co含量越低則合金強度越高，并發(fā)現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部應力主要集中于WC與WC界面較小鄰接處。
　　基于自適應參數(shù)化建模法生成兩種不同晶粒尺寸（納米晶與亞微晶）的不同分布方差的WC-Co硬質(zhì)合金微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)模型。并建立微觀結(jié)構(gòu)有限元模型，研究WC晶粒粒度對合金力學性能的影響，結(jié)果表明未考慮晶粒界面及晶粒尺度效應則晶粒分布方差對納米合金的力學性能影響不大；晶粒分布方差越小亞微合金力學性能越好；一定范圍內(nèi)的晶粒尺寸差異