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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,其实用性将不断取得突破。为发展粉末冶金零件高致密化成形技术,本研究提出了一种高速压制、温压和模壁润滑相结合的温高速压制(Warm High Velocity Compaction,简称WHVC)技术,并设计制造一种以重力势能为驱动力的温高速压制实验装置,并对设备进行的相关改进,达到了预期效果;利用此设备及关航健博士研发的机械蓄能式高速压机分别对纯铁粉和Fe-2Cu-0.6C合金粉进行压制成形,研究压制速度、压制温度、冲锤重量对压坯密度、烧结密度及烧结坯抗拉强度的影响;采用正交试验的方法讨论影响高速压制成形因素的主次关系;对(温)高速压制成形致密化机理进行了初步探讨;还对钕铁硼永磁体的(温)高速压制进行了初步探讨。纯铁粉压坯密度及烧结坯密度、硬度、抗拉强度均随着压制速度、压制温度、冲锤重量的增大而升高。但在相同的压制速度下,150℃温高速压制压坯密度、烧结密度均较室温压制时要高。当压制速度相同时,温高速压制制备的压坯密度比传统高速压制高0.1~0.14g/cm~3。1200℃烧结温度下试样烧结密度、硬度、抗拉强度要高于1120℃烧结温度的试样。以纯铁粉为例,采用正交试验的方法讨论了冲锤重量、压制速度、压制温度三种影响铁基粉末冶金材料高速压制成形因素的主次关系。研究结果发现,冲锤重量影响作用最大,压制速度其次,压制温度最小。经方差分析,冲锤重量、压制速度对压坯密度的影响为高度显著,压制温度为不显著。在本试验条件下,获得最高压坯密度的工艺方案为:冲锤重量10kg,压制速度18.3m/s,压制温度为150℃。以Fe-2Cu-0.6C粉末为原料,在机械蓄能式高速压机上进行成形,研究结果表明:压坯及烧结坯密度、烧结坯抗拉强度均随压制速度增加而增大,在相同的压制速度下,温度对密度的贡献不大。初步探讨了(温)高速压制成形机理,研究发现在相同的冲击能量下,动量越大,压坯密度越大。通过实验和理论推导,揭示了温高速压制的致密化机理:在温高速压制过程中粉末剧烈的塑性变形和颗粒间的摩擦产生较大温升,对粉末致密化起到主导作用;而成形过程中,气体绝热压缩对致密化也起到了重要的作用。将温高速压制技术应用到钕铁硼永磁体的制备,获得较高的相对密度和磁性能。采用了(温)高速压制技术可不需要添加粘结剂,直接成形钕铁硼永磁材料,有利于获得较高的磁性能,为拓展高性能磁性材料的制备技术有一定的指导作用。