硬质合金支撑板在高温金属变形测试的模具组件中起着关键的结构界面作用。它们直接放置在氮化硅工具和实验室压机工作台之间，主要功能是提供一个坚固、不易变形的基础。这种设置可以保护压机机械装置免受损坏，同时确保在承受高载荷时实验工具的几何精度。
在高应力变形测试中，数据的完整性取决于支撑堆栈的刚性。硬质合金板能有效分散压缩力，防止损坏压机中较软的部件，并确保在镦粗过程中模具表面保持完全平行。
载荷分布的力学原理
分散压缩应力
在高温变形过程中，实验室压机对测试样品施加巨大的力。硬质合金板具有卓越的硬度和抗变形能力。
将这些板放置在工具下方，可以将强烈的压缩应力有效地分散到更广阔的区域。这可以防止力集中在单一点，从而可能影响测试的稳定性。
保护压机部件
标准实验室压机的工作台通常由比用于高温测试的专用氮化硅工具更软的材料制成。
如果没有缓冲，硬质工具可能会嵌入工作台。硬质合金板充当保护罩，防止局部压痕，并保持压机设备的平滑表面。
确保实验精度
保持严格的平面度
为了使变形数据有效，接触表面必须保持绝对平坦。如果支撑结构产生轻微屈曲或弯曲，工具也会随之变形。
硬质合金支撑板的刚性确保了氮化硅模具保持严格的平面度。这可以防止在高载荷作用于较软基底时可能发生的“弓形”效应。
保证平行度
在镦粗过程中，模具的上表面和下表面必须保持平行，才能对样品施加均匀的应变。
压机台面上的任何压痕都会导致工具倾斜。通过提供不易变形的基座，硬质合金板确保整个组件保持严格的平行度，从而获得一致且可重复的结果。
理解权衡
脆性与硬度
虽然硬质合金具有优异的抗变形能力，但这种硬度通常与比软钢更高的脆性相关。
操作员必须确保板材与压机台面完美平坦地接触。板材下方的碎屑引起的点载荷在高吨位下可能导致开裂，而软材料可能只会产生凹痕。
热管理
硬质合金是金属且具有导电性，这意味着它们会将热量从高温区域传递到压机台面。
虽然它们的主要作用是机械支撑，但它们在堆栈中的放置充当了热桥。这使得必须仔细考虑堆栈中其他位置的绝缘层，以防止压机台面过热。
确保数据完整性和设备安全
要在高温金属变形中获得可靠的结果，您必须优先考虑载荷链的稳定性。
- 如果您的主要关注点是设备寿命：确保硬质合金板比工具界面宽，以完全防止压机工作台上的局部压痕。
- 如果您的主要关注点是数据准确性：验证硬质合金板表面没有磨损，因为这直接决定了氮化硅模具的平面度和平行度。
硬质合金支撑板不仅仅是一个垫片；它是将机器动力转化为精确、受控变形的基础组件。
总结表：
| 功能 | 主要优势 | 对研究的影响 |
|---|---|---|
| 载荷分布 | 分散压缩应力 | 防止局部压痕和工作台损坏 |
| 刚性基础 | 保持严格的平面度 | 消除高吨位载荷下的工具弯曲 |
| 表面对齐 | 保证平行度 | 确保均匀应变，获得一致、可重复的数据 |
| 材料屏蔽 | 保护较软的压机部件 | 延长实验室压机设备的使用寿命 |
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参考文献
- Vyacheslav Goryany, Olga Myronova. Warm upsetting tests with cylindrical molybdenum and wolfram samples. DOI: 10.5937/zasmat1704498g
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
