燒結(jié)初期非等徑雙球模型頸長(zhǎng)的模擬.pdf

1、目前對(duì)燒結(jié)單元模型的研究已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一,然而,對(duì)燒結(jié)模型的研究大多數(shù)集中在等徑雙球模型上,而且都是考慮單一擴(kuò)散機(jī)制。實(shí)際中,粉體形狀是各種各樣的,粒度也存在較大的分布范圍。燒結(jié)過(guò)程實(shí)際上是多種擴(kuò)散機(jī)制共同作用的,鑒于此本研究在建立燒結(jié)過(guò)程的定量模型時(shí),采用非等徑雙球模型。不僅單獨(dú)考慮表面擴(kuò)散機(jī)制、晶界擴(kuò)散機(jī)制以及體積擴(kuò)散機(jī)制,而且綜合考慮了耦合擴(kuò)散機(jī)制的情況。旨在建立更加接近實(shí)際情況的燒結(jié)理論模型,進(jìn)而優(yōu)化燒結(jié)工藝參數(shù),為制

2、備出優(yōu)良性能的粉末冶金制品提供理論依據(jù)。 首先,完善了燒結(jié)初期燒結(jié)頸長(zhǎng)的非等徑雙球模型。在此模型中分別研究了表面擴(kuò)散機(jī)制、晶界擴(kuò)散機(jī)制和體積擴(kuò)散機(jī)制,特別是最后考慮了這三種擴(kuò)散機(jī)制有機(jī)耦合作用下的頸長(zhǎng)模型。采用Visual C++模擬了這四種擴(kuò)散模型下的頸長(zhǎng)變化,在模擬時(shí)主要考慮了兩顆粒直徑比、燒結(jié)時(shí)間、燒結(jié)溫度和燒結(jié)機(jī)制等因素。模擬時(shí),輸入相應(yīng)的參數(shù)即可進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,顯示出不同擴(kuò)散機(jī)制下的頸長(zhǎng)變化規(guī)律：表面擴(kuò)散機(jī)制下的燒結(jié)頸是

3、不斷圓化的；晶界擴(kuò)散機(jī)制下的燒結(jié)頸是以直線形式增加的,還伴隨著兩顆粒之間的收縮；體積擴(kuò)散機(jī)制下燒結(jié)頸是以圓弧形長(zhǎng)大的,也發(fā)生兩球?qū)π氖湛s：綜合擴(kuò)散機(jī)制下頸長(zhǎng)是由兩段不同半徑的圓弧組成的,也發(fā)生對(duì)心收縮。 其次,系統(tǒng)地分析了燒結(jié)擴(kuò)散機(jī)制、兩球直徑比、燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間在非等徑燒結(jié)頸長(zhǎng)模型中是如何影響燒結(jié)頸長(zhǎng)大和兩球?qū)π氖湛s的。隨著溫度的增加,表面擴(kuò)散機(jī)制由最初的主導(dǎo)機(jī)制逐漸轉(zhuǎn)為輔助機(jī)制,而晶界擴(kuò)散機(jī)制和體積擴(kuò)散機(jī)制對(duì)頸長(zhǎng)貢獻(xiàn)逐步增