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高速压制技术在成形高密度(7.4g/cm~3-7.8g/cm~3)和大尺寸零件(质量高达5kg)方面具有独到的优势,具有脱模力小,弹性后效低等特点,容易与其它粉末冶金工艺(如模壁润滑、温压等)嫁接,其实用性将不断取得突破。本文以316L不锈钢粉末、Fe-2Cu-1C粉末和Fe-C粉末为原料,分别采用两次压制工艺、模壁润滑和复压复烧工艺,研究压制次数、模壁润滑和复压复烧对高速压制过程的影响,并初步探讨了高速压制技术的致密化机理。316L不锈钢的生坯密度随着压制能量的提高而逐渐增加,在总压制能量相同情况下,两次压制时的生坯密度高出0.02~0.05 g/cm~3。压制能量的增加有利于最大压制力的提高。在相同压制能量下,两次压制下的最大压制力较大,而脱模力与压制能量、压制次数不存在直接的关系。研究还发现,粉末体受高速压制时,应力波形呈三角脉冲状,加载过程中形成一系列锯齿形的次级波,卸载曲线较加载曲线平滑些。高速压制成形是力与时间的综合效果,应力波的衰减就是致密化的过程。在相同的压制能量下,单次压制时的应力波的响应要缓慢的多,且冲击波作用时间则要延长;以应力波的第一个波峰图形为例,两次压制时的加载速度较快,而延迟时间则缩短。以Fe-2Cu-1C粉末为原料,相同压制速度下,有模壁润滑时的生坯密度和最大压制力要较无模壁润滑时的大,但脱模力和弹性后效则要较小。对于Fe-1C粉末而言,高速压制-复压复烧工艺预压坯的最佳密度选取为7.0 g/cm~3,最佳预烧温度选取为780℃。与高速压制-烧结工艺比较,高速压制-复压复烧工艺的复压坯密度提高0.5g/cm~3以上,烧结试样的硬度和抗弯强度分别达到30HRC和839MPa,复压坯的显微组织出现类似于“烧结”现象,烧结试样断口呈沿晶断裂。初步探讨了高速压制的致密化机理,粉末颗粒间剧烈的摩擦和绝热剪切是造成颗粒表面温升的主要因素。当粉末颗粒的热软化效应较硬化效应强,会造成颗粒的屈服强度的降低,粉末体开始二次塑性变形,孔隙发生塑性坍塌。同时局部区域发生颗粒的碎裂填充闭合孔,最终致密度得到进一步提高。