冲压模具用硬质合金冲击疲劳性能地研究

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1、分类号UDCf㈣㈣㈣删密级Y242S7酣硕士学位论文冲压模具用硬质合金冲击疲劳性能研究InlpactFatiguePropertyofWC—CoCementedCarbidesfOrStaInpingDies作者姓名：刘再锋学科专业：材料学学院(系、所)：粉末冶金研究院指导教师：李泳侠高工论文答辩日期兰!至：鱼“答辩委员会主席中南大学二O一二年十二月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使

2、用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：煳日期：业年当旦日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：圭12盆率师签：塑垒年生月丛日中南大学硕士学位论文摘要工程中广泛存在着在多次冲击载荷下服役并由冲击疲劳导致失效的零

3、构件，冲压模具用硬质合金就是其中一种。国内外在硬质合金的冲击疲劳性能和冲击疲劳数据处理方法方面所做的研究不多。本文采用载荷、频率可调节的冲击疲劳测试设备，通过小能量多次冲击条件下的疲劳破坏试验，研究五种常用商业牌号冲压模具用硬质合金的冲击疲劳行为。主要结论如下：1、钻含量相同、晶粒度不同的201拌、202撑、203撑三种合金在冲击载荷大的低周疲劳时，强度越高，冲击次数越多；冲击载荷小的高周疲劳时，合金晶粒越细，冲击次数越多。晶粒细小的201撑合金适合在冲击载荷低、冲击频率高的冲压条件；202群适合于冲击载荷高，要求苛刻的工作条件。随着冲击频率从1Hz升高到4Hz，合金冲击疲

4、劳寿命降低：冲击载荷为2．OJ时，冲击寿命下降50％左右，远高于1．OJ时20％左右的下降幅度。2、应用正态分布、对数正态分布、WreibuU分布来分析硬质合金数据，在数据量较少的情况下(10个)Wreibull分布的相关系数大于O．80；数据量较大的情况下(50个)大于O．95；均大于正态分布和对数正态分布的相关系数。证明W色ibuU分布是用来分析硬质合金冲击疲劳寿命及其分散性的有用方法。3、在测试的五种牌号的硬质合金中，202撑试样平均冲击次数最高为34000次；WbibuU模量最大为4．13，表示冲击寿命测试结果的分散性最小；特征寿命值最高为37000次；因此耐冲击疲

5、劳性能最好。4、冲击疲劳断口有特征十分明显的三个区域：裂纹稳定生长的微粗糙区；裂纹激烈扩展的光亮区和最后断裂的平滑区。根据断口的特征，可以判断在实际工况下硬质合金的断裂是属于疲劳还是一次过载。裂纹在硬质合金试样的表面或者次表面的缺陷处形成，裂纹的扩展主要是在WC／WC之间和WC／Co之间。耐冲击疲劳性能最好的202撑试样断口形貌上Co发生显著塑性变形，体现了粘结剂的作用。关键词硬质合金，冲击疲劳，Weibun分布，失效分析中南大学硕士学位论文ABSTRACTTherearemanycomponentswhlchwereworkedunderther印eatedinlpact

6、loadandfailedbyimpactfatigueinproject．StanlpingdieWC-Cocementedcarbidewasoneofthem．Researchaboutimpactf．atigueandfatiguedataprocessingofcementedcarbideswereVe叫fewathomeandabroad．Theimpact觚guebehaviorof5kindscommercialcementedcarbidesweretestedbysmallene玛ynmltipleimpactdestmctionexperimenti

7、nhome-madeimpactf．atiguesystem．Mainconclusionsareasfollow：1、3kindsofcementedcarbides201并、202群and203撑weretestedindin’erentimpactene玛iesanddif佬rentimpactf．requencies．Inlow-cyclefIatigue，thehigherbendingstrengthwas，thegreatertheimpact1ifetime；inhigh—cyclef．atigue