粉末冶金復習資料

1、. .粉末冶金復習資料材科一班加油一、考試題型名詞解釋判斷簡答 論述二、復習總結(jié)一名詞解釋溶解系數(shù)：在一定的溫度和壓力下，在100g溶劑中所能溶解溶質(zhì)最大的克數(shù)。蒸發(fā)凝聚：外表層原子向空間蒸發(fā)，借蒸汽壓差通過氣相向頸部空間擴散，沉積在頸部。密度等高線：粉末壓坯中具有一樣密度的空間連線稱為等高線，等高線將壓坯分成具有不同密度的區(qū)域。比外表：一定質(zhì)量或一定體積的粉末所具有的外表積與其質(zhì)量或體積的比值。二流霧化：由霧化介質(zhì)流體與金屬液流構(gòu)成的霧化體系稱為二流霧化。臨界轉(zhuǎn)速：機械研磨時，使球磨筒內(nèi)小球沿筒壁運動能夠正好經(jīng)過頂點位置而不發(fā)生拋落時筒體的轉(zhuǎn)度。松裝密度：粉末自由充滿規(guī)定的容積內(nèi)所具有的粉末

2、重量成為松裝密度。標準篩：用篩分析法測量粉末粒度時采用的一套按一定模數(shù)根號2金屬網(wǎng)篩。粒度分布：將粉末樣品分成假設(shè)干粒徑，并以這些粒徑的粉末質(zhì)量顆粒數(shù)量、粉末體積占粉末樣品總質(zhì)量總顆粒數(shù)量、總粉末體積的百分數(shù)對粒徑作圖。二次顆粒：由多個一次顆粒在沒有冶金鍵合而結(jié)合成粉末顆粒稱為二次顆粒。真密度：粉末質(zhì)量與除去開孔和閉孔體積的粉末體積的比值，是材料的理論密度。相對密度：孔體的密度與無孔狀態(tài)下的同成分材料的密度之比，通常以百分率表示。壓坯密度：壓坯質(zhì)量與壓坯體積的比值。團粒：由單顆粒或二次顆粒依靠范德華的作用下結(jié)合而成的粉末顆粒，易于分散。粉末壓縮性：粉末在模具中被壓縮的能力稱為壓縮性。粉末流動性

3、： 50克粉末流經(jīng)標準漏斗所需要的時間。致密：熔體內(nèi)部空隙總體積減少、顆粒間距縮短、燒結(jié)體積收縮、密度增大的燒結(jié)現(xiàn)象。拱撟效應(yīng)：顆粒間由于摩擦力的作用而相互搭架形成拱橋孔洞的現(xiàn)象，與粉末松裝密度、流動性存在一定聯(lián)系。合坯：具有一樣化學成分，不同批次生產(chǎn)過程得到的粉末的混合工序。擴散機制：在燒結(jié)過程中，存在著兩種類型的物質(zhì)遷移機構(gòu)物質(zhì)的外表遷移和體積遷移。單元系粉末燒結(jié)：單相純金屬、化合物、固溶體粉末燒結(jié)單相粉末固相燒結(jié)過程。多元系燒結(jié)：指兩個或兩個以上組元的粉末燒結(jié)過程包括反響燒結(jié)等。溶浸燒結(jié)：采用熔點比壓坯或燒結(jié)坯組分低的金屬或合金，在低熔點組分熔點或合金共晶點以上的溫度，借熔體的流動性填充

4、其中孔隙空間的燒結(jié)方法。活化燒結(jié)：采用化學或物理的措施使燒結(jié)溫度降低，燒結(jié)過程加快或使燒結(jié)體密度和其它性能得到提高的方法。降低活化能，而強化燒結(jié)是增加反響速度。保護氣氛：為防止粉末或壓坯在高溫處理過程發(fā)生氧化而向體系因入復原性氣體或真空條件。注射成形：是使用大量熱塑性粘結(jié)劑與粉料一起注入成形模中，施加低而均勻的等靜壓力，使之固結(jié)成形，然后脫粘結(jié)劑燒結(jié)的一種方法。二簡答+論述1、粉末冶金的定義？粉末冶金是用金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末的混合物作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)制造金屬材料、復合材料以及各類型制品的工藝過程。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方，因此也叫金屬陶瓷法。2、粉末冶金的工藝特點？優(yōu)點

5、：1經(jīng)濟：燒結(jié)后制品可直接應(yīng)用；金屬損耗低15%，大規(guī)模生產(chǎn)更經(jīng)濟。2可制備其他方法不能生產(chǎn)或雖能生產(chǎn)但很困難的制品高熔點金屬或化合物高純材料互不相溶的粉末制品多孔材料3保證成分配比的均勻性、正確性。缺點：1昂貴的粉末：要控制粉末形狀、粒度、粒度分布等。2昂貴的模具：要承受更大的壓力。3壓機：噸位要足夠大。4一般情況下產(chǎn)品大小形狀受限，燒結(jié)材料韌性一般較差。3、粉末冶金的根本工序？1原料粉末的制取、準備和混合粉末可以是純金屬或它的合金、非金屬、金屬與非金屬的化合物以及其他各種化合物；2將金屬粉末制成所需形狀的坯塊；3將坯塊在物料主要組元熔點以下的溫度進展燒結(jié)，使制品具有最終的物理、化學和力學性

6、能。4、粉末冶金過程中哪一個階段提高材料的利用率？壓制階段，壓制的形狀與最終形狀很接近，減少切削加工量，舉例說明：齒輪。5、金屬復原法中，復原劑應(yīng)滿足什么要求？1中MeOn的離解壓大于XOm， MeO才能被X復原；2的G0，復原反響所產(chǎn)生的熱效應(yīng)Q 應(yīng)較大；3復原劑本身及其氧化產(chǎn)物不能污染金屬，且易被別離。6、鐵基粉末冶金制品中，鐵粉的種類有哪些？1復原鐵粉、霧化鐵粉；2霧化鐵粉的粒度小、形狀較圓、純度高、顆粒構(gòu)造中缺陷較多，但溫度高、本錢高 復原鐵粉的粒度粗、純度低、顆粒構(gòu)造缺陷少、反響溫度低、本錢低。7、對于左圖所示零件，如果采用下模沖會有什么問題？怎么解決？1問題：由于摩擦壓坯與模具壁之

7、間的摩擦以及粉末間的摩擦壓坯密度分布不均勻，密度從上到下逐漸減小，導致燒結(jié)后制件密度不均；2解決：雙向壓制，采用組合模沖，一個上模沖，兩個下模沖。為了保證整個零件密度分布均勻，兩個下模沖運動調(diào)節(jié)一致。8、復原鎢粉的過程？復原產(chǎn)物？鎢粉為什么會長大？總反響式：WO3+3H2=W+3H2O分反響式：WO3+0.11H2=WO2.90+0.1H20WO2.90+0.18H2=W02.72+0.18H2OWO2.72+0.72H2=WO2+0.72H20WO2+2H2=W+2H20復原產(chǎn)物：H20原因：在復原過程中，隨著復原溫度升高，三氧化鎢的揮發(fā)性增大。此時，三氧化鎢的蒸汽沉積在已被復原的低價氧化鎢

8、或金屬鎢粉的顆粒外表上，當此三氧化鎢再度被復原時，就使鎢粉顆粒長大。9、為什么粉末冶金法制備納米晶粒困難？從燒結(jié)熱力學角度，粉末太小，外表能很大，有利于致密化，對晶粒長大有利，不利于塊體納米晶；從燒結(jié)動力學角度，粉末顆粒很小，到達x/a很短，燒結(jié)過程非?？?，燒結(jié)溫度相對較低，有利于致密化，反響后溫度提高，納米亞穩(wěn)態(tài)有長大的走勢，納米構(gòu)造不穩(wěn)定。10、什么是粒徑？粒度組成？粒徑：用直徑表示顆粒大??；粒度組成：用不同粒徑的顆粒占全部粉末的百分含量來表征粉末顆粒大小的狀況。11、什么是機械法、物理化學法？機械研磨法規(guī)律？臨界轉(zhuǎn)速？1機械法：將原材料機械的粉碎而化學成分根本上不發(fā)生變化的工藝過程；2物

9、理化學法：借助化學的或物理的作用，改變原材料的化學成分或聚集狀態(tài)而獲得粉末的工藝過程；3機械研磨法規(guī)律：有四種力作用于顆粒材料上：沖擊、磨耗、剪切、壓縮。沖擊是一個顆粒體被另一個顆粒體瞬時撞擊。磨耗是由于兩物體間的摩擦作用產(chǎn)生磨損碎屑或顆粒。剪切是將顆粒切割或劈開。剪切是用切斷法將顆粒斷裂成單個顆粒，而同時產(chǎn)生的細屑極少。壓縮是緩慢施加壓力于顆粒體上，壓碎或擠壓顆粒材料。在球磨機中球體運動的方式有四種：滑動、滾動、自由下落以及在臨界轉(zhuǎn)速時球體的運動。圖c中，當顆粒到達頂端時為水平拋出，非自由下落4臨界轉(zhuǎn)速：當轉(zhuǎn)速達一定的速度時，球體受離心力的作用，一直緊貼在圓筒壁上，以致不能跌落，物料就不能被

10、粉碎。這種情況下的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。12、什么是機械合金化？機械合金化制備什么？機械合金化是一種高能球磨法，它是在高速攪拌球磨的條件下，利用金屬粉末混合物的重復冷焊和斷裂進展機械合金化的，也可以在金屬粉末中參加非金屬粉末來實現(xiàn)機械合金化。制造具有可控細顯微組織的復合金屬粉末、亞穩(wěn)態(tài)、過飽和固溶體、非晶、納米晶。13、影響粉末流動性的因素？流動性影響什么？1顆粒間的摩擦 ：形狀復雜，外表粗糙，流動性差；理論密度增加，比重大，流動性增加；粒度組成，細粉增加 ,流動性變差;2粉末流動性影響壓制過程自動裝粉和壓件密度的均勻性。14、彈性后效及影響因素？定義：在壓制過程中，當卸掉壓制壓力并把壓坯從壓模中

11、壓出后，由于彈性內(nèi)應(yīng)力的作用，壓坯將發(fā)生彈性膨脹，這種現(xiàn)象稱為彈性后效。影響因素：粉末的種類及其粉末特性粒度和粒度組成、粉末顆粒形狀、粉末硬度等、壓制壓力大小、加壓速度、壓坯孔隙度、壓模材質(zhì)和構(gòu)造以及成形劑等。15、多臺階粉末冶金件的要注意什么？需要設(shè)計不同動作的多模沖壓模，并且使它們的壓縮比相等16、壓坯密度分布如何均勻？1壓制前對粉末進展復原退火等預處理，消除粉末的加工硬化，減少雜質(zhì)含量，提高粉末的壓制性能；2參加適當?shù)臐櫥瑒┗虺尚蝿?改進加壓方式，根據(jù)壓坯高度H、直徑D或厚度 的比值而設(shè)計不同類型的壓模；4改進模具構(gòu)造或者適當變更壓坯形狀，使不同橫截面的連接部位不出現(xiàn)急劇的轉(zhuǎn)折。17、

12、壓制中粉末中添加什么？有什么作用？成形劑和潤滑劑。成形劑作用：促進顆粒變形，改善壓制過程，降低單位壓制力；提高壓坯強度，減少粉塵飛揚，改善勞動條件；提高壓坯密度的均勻性，改善壓坯外表質(zhì)量； 可明顯提高壓模壽命。潤滑劑作用：減少粉末和模壁的摩擦以及粉末間的摩擦，增加流動性。18、巴爾申(Balshin)壓制方程的三個根本假設(shè)？1將粉末體視為彈性體2不考慮粉末的加工硬化3忽略模壁摩擦適用于硬粉。19、等靜壓的優(yōu)點？等靜壓制是借助高壓泵的作用把流體介質(zhì)氣體或液體)壓入耐高壓的鋼體密封容器內(nèi),高壓流體的靜壓力直接作用在彈性模套內(nèi)的粉末上。使粉末體在同一時間內(nèi)各個方向均衡受壓而獲得密度分布均勻和強度較高

13、的壓坯。優(yōu)點：密度均勻、強度高、相對密度高、無成分偏析等。20、壓模壓制、壓力強度、脫模壓力？壓模壓制：指松散的粉末在壓模內(nèi)經(jīng)受一定的壓制壓力后，成為具有一定尺寸、形狀和一定密度、強度的壓坯；壓坯強度：指壓坯對抗外力作用，保持其幾何形狀尺寸不變的能力；脫模壓力：指把坯塊從模具內(nèi)取出所需的壓力。21、壓坯中密度分布及原因？在任何垂直面上，上層密度都比下層密度要大些。在水平面上，接近上模沖的斷面的密度分布是兩邊大，中間小。而遠離上模沖截面的密度分布那么是中間大，兩邊小。在靠近模壁的層中，由于外摩擦的作用，在壓坯底部的邊緣密度比中心密度低。原因：粉末之間的摩擦、粉末與模壁之間的摩擦所造成的壓力損失。

14、22、單向壓制與等靜壓制的區(qū)別？單軸壓制和等靜壓制的差異在于粉體的受力狀態(tài)不同，一般單軸壓制在剛模中完成，等靜壓制那么在軟模中進展；在單軸壓制時，由于只是在單軸方向施加外力，模壁側(cè)壓力小于壓制方向受力，因此應(yīng)力狀態(tài)各向異性，1"2=3導致壓坯中各處密度分布不均勻；等靜壓制時由于應(yīng)力均勻來自各個方向，且通過水靜壓力進展，各方向壓力大小相等，粉體中各處應(yīng)力分布均勻，1=2=3因此壓坯中各處的密度根本一致。23、燒結(jié)？燒結(jié)過程的階段？1燒結(jié)是指粉末或壓坯在低于主要組分熔點的溫度下借助于原子遷移實現(xiàn)顆粒間聯(lián)結(jié)的過程； 2開場階段粘結(jié)階段：顆粒間的原始接觸點或接觸面轉(zhuǎn)變成晶粒結(jié)合，即通過形核、

15、長大等原子遷移過程形成燒結(jié)頸。主要發(fā)生吸附氣體和水分的揮發(fā)，成形劑的分解和排出。 中間階段燒結(jié)頸長大階段：原子向顆粒粘結(jié)面的大量遷移使燒結(jié)頸擴大，顆粒間距縮小，孔隙大量消失。這一階段開場出現(xiàn)再結(jié)晶，顆粒外表氧化物被復原。密度、強度主要在這一階段得到提高。 最終階段閉孔隙球化和縮小階段：多數(shù)孔隙被別離使閉孔隙數(shù)量增加，并不斷球化和縮小。這一階段由于小孔隙數(shù)量逐漸較少，燒結(jié)塊緩慢收縮。24、燒結(jié)過程的擴散機構(gòu)？1粘性流動機構(gòu)：在剪切應(yīng)力作用下，由于應(yīng)力的作用使原子或空位順著應(yīng)力的方向向頸部遷移流動；2蒸發(fā)-凝聚機構(gòu)：外表層原子向空間蒸發(fā)，借蒸汽壓差通過氣相向頸部空間擴散，沉積在頸部；3體積擴散機構(gòu)

16、：借助于空位運動，原子等向頸部遷移；4外表擴散機構(gòu)：是在球外表層原子與外表的空位互相交換位置而進展的向頸部擴散5晶界擴散機構(gòu)：晶界為快速擴散通道。原子沿晶界向頸部遷移；6塑性流動機構(gòu)：燒結(jié)溫度接近物質(zhì)熔點，當頸部的拉伸應(yīng)力大于物質(zhì)的屈服強度時，發(fā)生塑性變形，導致物質(zhì)向頸部遷移。25、燒結(jié)為什么會發(fā)生？1外表能2晶格畸變能3相變能26、假合金？如何形成？定義：兩種或兩種以上金屬元素因不經(jīng)形成固溶體或化合物構(gòu)成合金體系通稱為假合金，是一種混合物。條件：假合金形成的條件是形成混合物之后兩種物質(zhì)之間的界面能小于他們單獨存在時的外表能之和，即AB<A+B27、燒結(jié)過程中拉應(yīng)力如何變化？由Young

17、-Laplace方程，頸部彎曲面上的為=(1/x-1/)-/，隨著曲率的變大，拉應(yīng)力變小。28、液相燒結(jié)的三個條件？1液相必須潤濕固相2固相在液相中有適當?shù)娜芙舛?液相有一定的數(shù)量。29、燒結(jié)過程中，外表切應(yīng)力導致什么？1擴散2蒸發(fā)凝聚3孔隙內(nèi)外表變光滑即孔隙球化30、燒結(jié)固溶性要滿足的條件？熱力學條件： A-B系 必要條件： AB <A +B 充分條件： 假設(shè)AB>|A-B| ，界面能大于兩組份單獨存在時能量之差，可以實現(xiàn)燒結(jié)，但不太理想。AB<|A-B| ，燒結(jié)比較理想，因假設(shè)A"B，那么B有可能附在A上，均勻地形成B包裹層，燒結(jié)效果最好。31、固相燒結(jié)中孔隙為什么會球化變大？外表切應(yīng)力、奧斯瓦爾德熟化32、特殊成形方法有哪些？什么是溫壓燒結(jié)？1動