WC-Co硬质合金微观结构的参数化模型

【引言】随着计算数学、统计力学和计算机技术的迅猛发展，利用数值计算和计算机仿真，通过各种算法设计实现材料的微观结构参数化，对现阶段材料的性能预报和微观结构优化有着重要的现实意义。为了避免浪费时间和过度使用实验仪器，有限元分析被用于研究ＷＣ－Ｃｏ硬质合金的性能。但是这些研究都有一定的局限性。ＸＵ　Ｚ．Ｈ．等在使用有限元模型研究ＷＣ－Ｃｏ硬质合金的硬度时，未考虑材料的微观结构，这与实际不符；ＳＡＤＯＷＳＫＩ　Ｔ．等在研究ＷＣ－Ｃｏ硬质合金局部力学性能时使用的模型从真实微观结构图中提取出来，这一方面加大了工作量，另一方面没有考虑微观结构的随机性。因而本工作提出了一种基于“随机法”构建的模型来更好地弥补这个不足。目前国内外已有学者在研究其他材料性能时使用了考虑微观结构的模型，但在ＷＣ－Ｃｏ硬质合金方面的研究较少。ＰＡＲＫ　Ｓ．等构建了随机的二维ＷＣ－Ｃｏ微观结构模型用来预测刀具在加工过程中的失效；ＣＨＵＺＨＯＹ　Ｌ．等研究球墨铸铁的加工过程时使用了基于蒙特卡洛法生成的二维微观结构模型；司良英等开发了基于Ｖｏｒｏｎｏｉ图的二维多晶体材料微观结构的模型；李俊琛等应用Ｖｏｒｏｎｏｉ晶粒设计构造了三维异质体材料微观结构模型。