硬质合金烧结-热等静压炉内温度场仿真及结构优化

摘要

硬质合金在现代工具材料、耐磨材料和耐腐蚀材料中占有极其重要的地位。烧结是硬质合金生产中最后也是最关键的一道工序，因此烧结炉对烧结产品的质量有着决定性的影响。研究表明：烧结炉的温度均匀性是影响高性能硬质合金产品质量的重要因素。因此深入了解烧结炉炉内温度场、研究炉内结构和布置对温度场的影响，对于改善炉内温度的均匀性、提高烧结产品质量是十分必要的，对新炉型开发和设计有重要的理论和实践指导意义。 论文系统地阐述了烧结-热等静压炉内的热工过程和传热特点，分析了炉内气体的流动状态，建立了烧结炉内传热的三维非稳态数值计算模型。以计算流体力学软件FLUENT为辅助研究工具，对烧结炉内温度场和流场进行了计算，得到了炉内温度和气体流动的分布情况。 在此基础上，论文分析了影响炉内温度分布的主要因素，认为炉内的温度场主要受石墨舟的结构及石墨舟与烧结制品的布置位置、石墨筒结构、石墨发热体的结构与功率分配这三方面的影响。在与实际生产相同的工艺和热工条件下，研究了这三方面因素对温度场的影响，并分别对其进行了优化改进，适当地调整石墨舟和烧结制品的结构和布置位置，改进了石墨筒结构，优化了石墨发热体的结构和功率分配。结果表明：这些优化改进措施对改善炉内温度场均匀性、提高烧结制品质量有较大的作用，对新炉型开发和设计有一定的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章文献综述

第二章烧结-热等静压炉仿真计算模型与方法

第三章烧结-热等静压炉仿真计算结果及分析

第四章烧结-热等静压炉结构优化

第五章结论与建议

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文