钨合金是一种由钨颗粒和粘结相组成的两相组织材料,由于具备了高密度、高强度和较好的韧性等优异性能而成为穿甲弹主要的弹芯材料。其中钨颗粒是强度较高的相,体心立方结构的钨颗粒均匀的分布于面心立方结构、较软的基体相当中。钨颗粒在烧结中大量溶入基体相,本论文所选取的钨合金基体试样的成分为Ni∶Fe=8∶2,W含量在25%左右的合金成分。本论文采用实验测试与理论分析相结合的研究方法,对钨合金基体材料进行动态压缩实验,研究其动态性能,同时研究钨合金以及基体材料的绝热剪切带进行产生、形成过程。 利用分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验技术对三种不同变形量(0%、32.6%、44.6%)钨合金基体材料进行动态压缩实验,取得大量精确的数据,对比分析三种材料,结果表明通过改变变形量对材料进行优化,其变形量的优化值是有一定范围的;本论文拟合、确定了钨合金基体材料Johnson-Cook本构模型参数并对三种基体材料绝热剪切带进行有限元分析,结果表明三种材料由于工艺流程的不同,应力应变关系也不尽相同,但从塑性应变的空间分布图上体现了材料很大的共性和时间以及空间分布的一致性。 用有限元方法分析了钨合金材料中的绝热剪切带并对比分析了热力学参数对钨合金剪切局部化的影响。通过采用Bodner-Partom无屈服面的本构模型,使得在数值计算中十分的方便。最后对钨合金材料中的剪切带的形成和局部化过程进行了分析,并且在分别改变密度、静态屈服应力、比热容及热导率等热力学参数下,对比分析了它们对钨合金剪切局部化的影响程度,结果表明改变静态屈服应力和比热容对钨合金剪切局部化的影响较大。
