薛克敏, 王晓溪, 李 萍, 王 成, 张 翔

(合肥工业大学 材料科学与工程学院，合肥 230009)

纯钼粉末多孔烧结材料ECAP的数值模拟及实验

薛克敏, 王晓溪, 李 萍, 王 成, 张 翔

(合肥工业大学 材料科学与工程学院，合肥 230009)

采用DEFORM-3D软件对纯钼粉末多孔烧结材料等径角挤压过程进行单道次三维有限元模拟和实验研究，获得变形过程中试样的应力、应变、致密行为等相关场量变化规律。模拟结果表明：等径角挤压工艺对粉末材料具有强烈的致密效果，整个变形过程可分为3个阶段，即初始变形、过渡变形及稳定变形；试样纵横截面上，等效应变均存在不均匀分布现象，靠近模具内角和上表面处试样所获应变较大，相对密度也较高。试样不同部位所处应力状态及应变速率分布状态的不一致是导致其应变分布不均匀的根本原因。单道次挤压实验结果与模拟结果具有较好的一致性，证明了所建立有限元模型的可靠性。

粉末烧结材料；等径角挤压；数值模拟；显微组织

作为一种难熔稀有金属，金属钼由于原子间结合力极高，具有较高的熔点和高温强度，良好的导热、导电、抗腐蚀等力学和电热性能，近年来被广泛地应用于化工冶金及航空航天等领域，成为国民经济中一种重要的原料和不可替代的战略物资[1−2]。目前，钼及其合金生产从经济上考虑 90%采用粉末冶金制坯，但塑性变形仍沿用传统加工工艺。由于加热温度较高，工艺过程难以控制，常出现许多质量问题，如劈裂、分层、强度降低等，同时组织和性能易产生明显的各相异性，满足不了生产使用的要求。……