SPS烧结WC-Co硬质合金的温度场模拟分析

"放电等离子烧结制备WC-Co硬质合金温度分布的数值模拟 (2008年)"，这篇论文详细探讨了利用放电等离子烧结（SPS）技术制备WC-Co硬质合金过程中温度分布的特性。研究基于WC-Co复合粉末作为烧结原料，通过实验测定石墨模具和试样的物理参数，并运用有限元方法分析烧结系统的温度分布。 WC-Co硬质合金是一种广泛应用的高性能材料，主要由碳化钨（WC）和钴（Co）组成，因其优异的硬度、耐磨性和耐热性而被广泛用于切削工具、矿山工具等领域。放电等离子烧结（SPS）是一种快速固态合成技术，它通过在高压下利用脉冲电流产生的放电热效应，实现粉末的快速致密化和烧结。 该研究发现，在SPS过程中，烧结系统内的温度分布并不均匀。在较低的烧结温度下，高温区域主要集中在硬质合金试样内部。随着烧结温度的提高，高温区域逐渐向压头转移，这是因为高温促使热量从试样和压头向模具扩散。同时，试样中心的温度高于模具中心的测量温度，且两者之间的温差与试样加热速率的变化趋势一致。这表明加热速率对温度分布有显著影响，更快的加热速率可能导致更大的温差。 论文中还提到，通过有限元模拟预测的模具中心温度与实验测量值基本吻合，这验证了模拟方法的有效性。有限元法是一种强大的数值计算工具，能精确模拟复杂几何形状和非均匀温度场的问题，对于理解SPS过程中的热传递行为至关重要。 这项工作深入研究了SPS过程中WC-Co硬质合金的温度分布规律，为优化烧结工艺提供了理论依据。通过控制烧结温度和加热速率，可以更有效地控制合金的微观结构和性能，从而提升最终产品的质量。这对于硬质合金制造行业的工艺改进和技术发展具有重要的指导意义。