粉末冶金重點(diǎn)整理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)粉末冶金重點(diǎn)整理名詞解釋：溶解析出：物質(zhì)通過固溶性質(zhì)，固相物質(zhì)經(jīng)由固溶進(jìn)入液相，形成飽和固溶體后繼而析出，進(jìn)行物質(zhì)遷移的過程。氣相遷移：由于細(xì)顆粒表面蒸汽壓比較大，在高溫下?lián)]發(fā)形成氣相，然后在大顆粒上沉積下來，導(dǎo)致大顆粒長(zhǎng)大，小顆粒消失的現(xiàn)象。彌散強(qiáng)化：彌散質(zhì)點(diǎn)存在導(dǎo)致材料強(qiáng)化的現(xiàn)象，實(shí)質(zhì)上是彌散質(zhì)點(diǎn)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。密度等高線：壓坯中相同密度區(qū)域的空間連線，將壓坯分成具有不同密度的區(qū)域。比表面：?jiǎn)挝毁|(zhì)量單位體積的粉末所具有的表面積。霧化法：用高速的氣流或液流把金屬粉碎制造

2、粉末的方法。二流霧化：由霧化介質(zhì)流（氣/液）和金屬流構(gòu)成的霧化體系?？焖倮淠簩⒔饘俸秃辖鸬娜垡嚎焖倮鋮s，保持高溫相，獲得性能特別的粉末和合金（如亞穩(wěn)態(tài)，非晶，準(zhǔn)晶）的技術(shù)，是傳統(tǒng)霧化方法的重要發(fā)展。臨界轉(zhuǎn)速: 機(jī)械研磨時(shí)，使球磨筒內(nèi)小球沿筒壁運(yùn)動(dòng)正好。松裝密度: 松裝密度是粉末試樣自然地充滿規(guī)定的容器時(shí)，單位容積的粉末質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)篩: 用篩裝法測(cè)量粉末粒度時(shí)采用的一套按一定模數(shù)（根號(hào)2）的金屬網(wǎng)篩。單軸壓制：在模壓時(shí)，包括單向壓制和雙向壓制，壓力存在壓制各向異性，單軸壓制就是單向壓制。粒度分布：一定體積或一定重量粉末中各種粒徑的粉末體積占粉末總量的百分?jǐn)?shù)的表達(dá)。二次顆粒: 由多個(gè)一次顆粒結(jié)合而

3、成的粉末顆粒稱為二次顆粒，粉末與粉末之間并不是冶金結(jié)合的。真密度:質(zhì)量與除去開孔和閉孔體積的粉末體積的比值，是粉末固體的密度。相對(duì)密度: 粉末或壓坯密度與對(duì)應(yīng)材料理論密度的比值百分?jǐn)?shù)。比形狀因子：將粉末顆粒面積因子與體積因子之比。壓坯密度: 壓坯質(zhì)量與壓坯體積的比值。壓坯強(qiáng)度: 壓坯強(qiáng)度是指壓坯反抗外力作用，保持其幾何形狀尺寸不變的能力。粉末加工硬化：在研磨過程中由于晶格畸變和位錯(cuò)密度增加，導(dǎo)致粉末硬度增加，變形困難的現(xiàn)象。團(tuán)粒: 由單顆?；蚨晤w粒依靠范德華的作用下結(jié)合而成的粉末顆粒。粉末壓制性: 壓制性是壓縮性和成形性的總稱。壓縮性就是金屬粉末在磨具中被壓緊的能力，一般用壓坯密度表示。成形

4、性是指粉末壓制后，壓坯保持既定形狀的能力，一般用壓坯強(qiáng)度表示。粉末流動(dòng)性：50g粉末從標(biāo)準(zhǔn)流速漏斗流出所需的時(shí)間。粉末粒度：一定質(zhì)量（一定體積）或一定數(shù)量的粉末的平均顆粒尺寸?？紫抖龋悍垠w或壓坯中孔隙體積與粉體表觀體積或壓坯體積之比。霧化介質(zhì)：霧化制粉時(shí)，用來沖擊破碎金屬流柱的高壓液體或高壓氣體。內(nèi)摩擦：粉末顆粒之間的摩擦，有利于提高密度。外摩擦：粉末顆粒與模具之間的因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)的摩擦，降低密度。質(zhì)粒工序：借助于聚合物的粘結(jié)作用將若干細(xì)小顆粒形成一個(gè)團(tuán)粒，減小團(tuán)粒間的摩擦力，增大流動(dòng)性，大幅度降低顆粒運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦面積的過程。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。脫模

5、壓力：使壓坯從模中脫出所需的壓力，與坯件的彈性模量，殘留應(yīng)變量即彈性后效及其與模壁之間的摩擦系數(shù)直接相關(guān)。彈性后效：粉末經(jīng)模壓推出模腔后，由于壓坯內(nèi)應(yīng)力松弛，壓坯尺寸增大的現(xiàn)象。合批：將具有相同化學(xué)成分，不同批次生產(chǎn)的粉末混合的工序。熱等靜壓：把粉末壓坯或裝入特制容器內(nèi)的粉末體放在等靜高壓容器內(nèi)，同時(shí)施以高溫和高壓，使粉末體被壓制和燒結(jié)成致密的零件或材料的過程。冷等靜壓：室溫下，利用高壓流體靜壓力使彈性模套內(nèi)的粉末體被壓制的方法。假合金：兩種或兩種以上金屬元素不形成固溶體或化合物，相互之間不溶解而構(gòu)成的合金體系，假合金實(shí)際是混合物。閉孔隙：粉末顆粒中由材料包圍、且不同外界連通的孔隙。燒結(jié)：粉末

6、或壓坯在低于主要組分熔點(diǎn)的溫度下借助于原子遷移實(shí)現(xiàn)顆粒間聯(lián)結(jié)的過程。燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力：燒結(jié)過程中驅(qū)使原子定向遷移的因素。擴(kuò)散機(jī)制：在燒結(jié)過程中，存在兩種類型的物質(zhì)遷移機(jī)制物質(zhì)的表面遷移和體積遷移。表面擴(kuò)散：燒結(jié)模型中球表面層原子向頸部擴(kuò)散。蒸發(fā)凝聚：球表面層原子向空間蒸發(fā)，借蒸汽壓差向頸部產(chǎn)生定向移動(dòng)的過程。體積擴(kuò)散：借助于空位運(yùn)動(dòng)機(jī)制，球內(nèi)部原子等向頸部遷移的過程。黏性流動(dòng)：非晶材料，在剪切應(yīng)力作用下，產(chǎn)生粘性流動(dòng)，物質(zhì)向頸部遷移。塑性流動(dòng)：燒結(jié)溫度接近物質(zhì)熔點(diǎn)（高），當(dāng)頸部的拉伸應(yīng)力大于物質(zhì)的屈服強(qiáng)度時(shí)，發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致物質(zhì)向頸部遷移。晶界擴(kuò)散：晶界為快速擴(kuò)散通道，原子沿晶界向頸部遷移。位錯(cuò)擴(kuò)

7、散：位錯(cuò)為非完整區(qū)域，原子易于沿位錯(cuò)向頸部擴(kuò)散遷移。單元系粉末燒結(jié)：純金屬、固定化學(xué)成分的化合物和固定成分均勻固溶體的粉末燒結(jié)體系，是一種簡(jiǎn)單形式的固相燒結(jié)。多元系固相燒結(jié)：兩種以上的組元（元素、化合物、合金、固溶體）在固相線以下燒結(jié)過程多元系液相燒結(jié)：燒結(jié)溫度高于多元燒結(jié)體系低熔組分的熔點(diǎn)或共晶溫度的多元系燒結(jié)過程，即燒結(jié)過程中出現(xiàn)液相的粉末燒結(jié)過程統(tǒng)稱為液相燒結(jié)。熔滲處理：采取一定方法使多孔骨架固相燒結(jié)和低熔點(diǎn)金屬滲入骨架后液相燒結(jié)以改善制品性能的過程。潤(rùn)濕性：液相對(duì)固相顆粒的表面潤(rùn)濕情況，由固、液相的表面張力以及兩相的界面張力所決定。熱壓：把粉末裝在模腔內(nèi)，在加壓的同時(shí)加熱粉末到正常燒結(jié)

8、溫度或更低一點(diǎn)，經(jīng)過較短時(shí)間燒結(jié)成致密均勻的制品。是一種活化燒結(jié)過程?；罨療Y(jié)：采用化學(xué)或物理的措施降低體系燒結(jié)活化能，使燒結(jié)在較低溫度下以較快速度進(jìn)行，使燒結(jié)體性能得到提高的方法。(強(qiáng)化燒結(jié)：反應(yīng)燒結(jié)是指通過添加物的作用，使反應(yīng)與燒結(jié)同時(shí)進(jìn)行的一種燒結(jié)方法。又稱強(qiáng)化燒結(jié)。更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模罨療Y(jié)和強(qiáng)化燒結(jié)有所不同。活化燒結(jié)指可以降低燒結(jié)活化能，使體系的燒結(jié)可以在較低的溫度下以較快速度進(jìn)行，并且使得燒結(jié)體性能提高的燒結(jié)方法。強(qiáng)化燒結(jié)泛指能增加燒結(jié)速率，或強(qiáng)化燒結(jié)體性能（通過合金化或者抑制晶粒長(zhǎng)大）的所有燒結(jié)過程。)保護(hù)氣氛：為防止粉末或壓坯在高溫處理過程發(fā)生氧化而向體系加入的還原性氣體或真空。機(jī)械

9、合金化: 借助于機(jī)械和物理活化使基體與合金元素間合金化和彌散粒子分布均勻。注射成形：一種從塑料注射成形行業(yè)中引伸出來的新型粉末冶金近凈成形技術(shù)，將粉末與熱塑性材料均勻混合使成為具有良好流動(dòng)性能（在一定溫度下）的流態(tài)物質(zhì)，而后把這種流態(tài)物在注射成形機(jī)上經(jīng)過一定的溫度和壓力，注入模具內(nèi)成形。溫壓：粉末與模具被加熱到較低溫度（一般為150）下的剛模壓制方法。能在很小成本增加基礎(chǔ)上獲得極高性能產(chǎn)品。粉末冶金工藝的特點(diǎn)，定義，優(yōu)缺點(diǎn)粉末冶金是制取金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)工藝制造成各類型制品的工藝過程。優(yōu)點(diǎn)：1.可以制備難熔金屬，難熔金屬化合物，假合金，多孔材料；2

10、.節(jié)約金屬，降低成本；3.可制備高純金屬；4.保證成分配比的均勻性、正確性。缺點(diǎn)：1.粉末成本較高； 2.一般情況下產(chǎn)品大小形狀受限； 3.總是有孔隙，燒結(jié)材料韌性一般較差。 4.昂貴的粉末； 5，壓機(jī)，噸位要足夠大。粉末冶金的基本工序原料粉末的制?。ǚ勰┛梢允羌兘饘倩蛩暮辖稹⒎墙饘?、金屬與非金屬的化合物以及其他各種化合物）；成型，將金屬粉末制成所需形狀的坯塊；將坯塊在物料主要組元熔點(diǎn)以下的溫度進(jìn)行燒結(jié)，使制品具有最終的物理、化學(xué)和力學(xué)性能。粉末冶金的哪個(gè)階段提高材料的利用率？為什么？ 成型過程，直接用磨具壓制的形狀與最終形狀很接近，舉例說明：齒輪。工業(yè)用于大批量制造鐵基粉末冶金零件中使用最

11、多的產(chǎn)品鐵粉？還原鐵粉優(yōu)點(diǎn)：成本低，適合大量制造優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的中低密度鐵基粉末冶金零件；顆粒形狀復(fù)雜，粉末成型性好，便于制造形狀復(fù)雜或薄壁類零部件；燒結(jié)活性好。缺點(diǎn)：粉末純度一般，壓制性差。霧化鐵粉氣霧化鐵粉：近球形粉末，表面粗糙，成型性良好。水霧化鐵粉：不規(guī)則粉末，表面粗糙，氧含量較低，壓制性較好。為什么用粉末冶金法制備納米晶粒較困難？從燒結(jié)熱力學(xué)角度，粉末太小后表面能很大，有利于致密化，對(duì)晶粒長(zhǎng)大有利，不利于塊體納米晶；從燒結(jié)動(dòng)力學(xué)角度，粉末顆粒很小，頸部半徑小，燒結(jié)過程非?？?，燒結(jié)溫度相對(duì)較低，有利于致密化，溫度提高，納米亞穩(wěn)態(tài)有長(zhǎng)大的走勢(shì)，納米結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。什么是彈性后效，影響因素有哪些？壓

12、制過程中，粉末顆粒要經(jīng)受著不同程度的彈性變形和塑性變形，并在壓坯內(nèi)聚集了很大的內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)壓力去除之后和將壓坯脫拱之后，由于內(nèi)應(yīng)力作用，壓坯產(chǎn)生的膨脹現(xiàn)象稱為彈性后效。主要影響因素：a.壓制壓力：壓制壓力高，彈性內(nèi)應(yīng)力高b.粉末顆粒的彈性模量：彈性模量越高，彈性后效越大c.粉末粒度組成：越合理，產(chǎn)生的彈性應(yīng)力越小；粒度小，彈性后效大d.顆粒形狀：形狀復(fù)雜，彈性應(yīng)力大，彈性后效大e.顆粒表面氧化膜f.粉末混合物的成份（如石墨含量）提高壓坯密度的方法對(duì)粉末進(jìn)行退火處理加入潤(rùn)滑劑或成型劑改變壓制方式，如單向壓制改為多向壓制，使用熱等靜壓、冷等靜壓更改模具構(gòu)造或壓坯形狀對(duì)于剛性模壓制，粉末混合物中通常要

13、添加哪兩類輔助物質(zhì)？為什么？通常要添加成形劑和潤(rùn)滑劑。 原因： 1）對(duì)于硬質(zhì)粉末，（由于粉末變形抗力很高，無法通過壓制所產(chǎn)生的變形而賦予粉末坯體足夠的強(qiáng)度，一般采用添加成形劑的方法以改善粉末成形性能）提高生坯強(qiáng)度，便于成形；2）流動(dòng)性差的粉末、細(xì)粉或輕粉，（填充性能不好，自動(dòng)成形不好，影響壓件密度的均勻性）添加成形劑能適當(dāng)增大粉末粒度，減小顆粒間的摩擦力； 3）加入潤(rùn)滑劑使粉末顆粒與模壁間的摩擦減小，使壓坯密度分布不均勻性改善，提高模具的使用壽命。巴爾申方程的三個(gè)假設(shè)把粉末看成完全彈性體；不考慮加工硬化；忽略模壁摩擦。適用于硬粉末等靜壓的含義，好處等靜壓制是借助高壓泵的作用把液體介質(zhì)（氣體或液

14、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)粉末上，使粉末體在同一時(shí)間內(nèi)各個(gè)方法均勻受壓而獲得密度分布均勻和強(qiáng)度較高的壓坯。好處：1，密度分布更加均勻；2，有利于壓坯強(qiáng)度的提高。粉末壓制時(shí)壓坯密度變化的三個(gè)階段：a.粉末顆粒發(fā)生位移，填充孔隙，施加壓力，密度增加很快；b.密度達(dá)到一定值后，粉末體出現(xiàn)一定壓縮阻力，由于位移大大減少，而變形尚未開始，壓力增加，但密度增加很少；c.當(dāng)壓力超過粉末顆粒的臨界應(yīng)力時(shí)，粉末顆粒開始變形，使坯塊密度繼續(xù)增大。 單軸壓制和等靜壓制的差別及應(yīng)力特點(diǎn)，定義，受力狀態(tài)，效果單軸壓制和等靜壓制的差別在于粉體的受力狀態(tài)不同，對(duì)于單軸壓制，由于只是

15、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，壓坯中各處密度分布不均勻；等靜壓制時(shí)由于應(yīng)力來自各個(gè)方向，各方向壓力大小相等，粉體中各處應(yīng)力分布均勻，因此壓坯中各處的密度基本一致。燒結(jié)定義，3個(gè)階段（開始，中間階段，最終階段）燒結(jié)是指粉末或壓坯在低于主要組分熔點(diǎn)的溫度下借助于原子遷移實(shí)現(xiàn)顆粒間聯(lián)結(jié)的過程。 開始階段粘結(jié)階段顆粒間的原始點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)變成面接觸，即通過形核、長(zhǎng)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(zhǎng)大階段原子向頸部擴(kuò)散使燒結(jié)頸擴(kuò)大，顆粒間距縮小，孔隙大量消失，密度、強(qiáng)度增加。出現(xiàn)再結(jié)晶，顆粒表面氧化物有還原現(xiàn)

16、象。 最終階段閉孔隙球化和縮小階段閉孔隙數(shù)量增加，并不斷趨于球形和縮小。小孔隙數(shù)量逐漸較少，燒結(jié)塊緩慢收縮。燒結(jié)為什么會(huì)發(fā)生？單元系問題中，因?yàn)榉勰w比塊狀的材料具有過剩自由能驅(qū)動(dòng)燒結(jié)過程的進(jìn)行。這種過剩的自由能包括表面能和晶格畸變能。粉末粒度越細(xì)，表面越不規(guī)則，其表面能就越大，所貯存的能量也就越高。晶格畸變和處于活性狀態(tài)下的原子，在燒結(jié)過程中也要釋放一定的能量，易于燒結(jié)的進(jìn)行。多元系中，除了過剩自由能，還有體系自由能的影響。體系自由能也會(huì)趨于下降，驅(qū)動(dòng)燒結(jié)的進(jìn)行。什么叫假合金？怎樣才能形成？假合金：因兩種以上金屬各以獨(dú)立、均勻的相存在，不形成合金相，被稱為假合金。熱力學(xué)條件：AB A +B燒

17、結(jié)頸部表面拉應(yīng)力隨燒結(jié)的變化頸部彎曲面上的應(yīng)力為= -/作用在頸部的張應(yīng)力指向頸外，導(dǎo)致燒結(jié)頸長(zhǎng)大，孔隙體積收縮，隨著燒結(jié)過程的進(jìn)行，的數(shù)值增大，拉應(yīng)力逐步減小。液相燒結(jié)的三個(gè)基本條件？液相必須濕潤(rùn)固相顆粒。這是液相燒結(jié)得以進(jìn)行的前提，保證液相能進(jìn)入顆粒間。固相在液相中具有有限的溶解度。導(dǎo)致固相物質(zhì)遷移，改善固相晶粒的形貌和減小顆粒重排的阻力，促進(jìn)致密化。液相應(yīng)有一定的數(shù)量。過少無法充分而均勻地包裹固相，過多無法保證臨界尺寸。表面遷移包括哪些？ 表面擴(kuò)散：球表面層原子向頸部擴(kuò)散。蒸發(fā)凝聚：表面層原子向空間蒸發(fā)，借蒸汽壓差通過氣相向頸部空間擴(kuò)散，沉積在頸部。它們導(dǎo)致孔隙表面光滑，導(dǎo)致孔隙球化，但

18、對(duì)于致密化并沒有貢獻(xiàn)。固相燒結(jié)后期，孔隙為什么會(huì)球化，小孔隙為什么會(huì)消失？通過表面擴(kuò)散和蒸發(fā)凝聚，孔隙中凸部位的物質(zhì)遷移到凹部位，促進(jìn)孔隙表面光滑，從而使孔隙球化。 小孔隙的消失就是孔隙的奧斯瓦爾德熟化過程，小孔消失，大孔長(zhǎng)大。 燒結(jié)的擴(kuò)散機(jī)構(gòu)（黏性流動(dòng)，蒸發(fā)凝聚，體擴(kuò)散，表面擴(kuò)散等）粘性流動(dòng)：非晶材料，在剪切應(yīng)力作用下，產(chǎn)生粘性流動(dòng)，物質(zhì)向頸部遷移。塑性流動(dòng)：燒結(jié)溫度接近物質(zhì)熔點(diǎn)，當(dāng)頸部的拉伸應(yīng)力大于物質(zhì)的屈服強(qiáng)度時(shí)，發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致物質(zhì)向頸部遷移。晶界擴(kuò)散：晶界為快速擴(kuò)散通道。原子沿晶界向頸部遷移。體積擴(kuò)散：借助于空位運(yùn)動(dòng)，原子等向頸部遷移。表面擴(kuò)散：球表面層原子向頸部擴(kuò)散。蒸發(fā)-凝聚：

19、物質(zhì)可能會(huì)在粉末顆粒表面蒸發(fā)，在接觸頸部凝聚發(fā)生遷移，因而使燒結(jié)頸部長(zhǎng)大壓制有臺(tái)階的制品時(shí)下模沖采用整體式帶來的后果？在壓制橫截面不同的復(fù)雜形狀壓坯時(shí)，必須保證整個(gè)壓坯內(nèi)的密度相同。否則，在脫模過程中，密度不同的銜接處就會(huì)由于應(yīng)力的重新分布二產(chǎn)生斷裂或分層。壓坯密度的不均勻也將使燒結(jié)后的制品因收縮不同造成的變形也不同，從而出現(xiàn)開裂或歪扭。為了使橫截面不同的復(fù)雜形狀壓坯的密度均勻，需要設(shè)計(jì)不同動(dòng)作的多模沖壓模，并且使他們的壓縮比相等。什么是粒度和粒度組成？ 粒徑：直徑，表示的顆粒大小，描述粉末 粒度組成：不同粒度的顆粒占全部的百分比，描述粉末體制粉技術(shù)的機(jī)械法物理化學(xué)法（定義，見PPT）機(jī)械法是

20、將原材料機(jī)械地粉碎，而化學(xué)成分基本上不發(fā)生變化；物理化學(xué)法是借助化學(xué)的或物理的作用，改變?cè)牧系幕瘜W(xué)成分或聚集狀態(tài)而獲得粉末的。影響粉末流動(dòng)性的因素？流動(dòng)性差的危害？粉末流動(dòng)性的影響因素：顆粒間的摩擦；粉末形狀，表面粗糙，流動(dòng)性差；理論密度，比重大，流動(dòng)性增加；粒度組成，細(xì)粉增加 ,流動(dòng)性變差如果粉末的相對(duì)密度不變，顆粒密度越高，流動(dòng)性約好；顆粒密度不變，相對(duì)密度的增大會(huì)使流動(dòng)性提高；如Al粉，盡管相對(duì)密度較大，導(dǎo)游與顆粒密度小，流動(dòng)性仍比較差。同松裝密度一樣流動(dòng)性受顆粒間粘附作用的影響，因此，顆粒表面吸附水分、氣體，加入成型劑減低粉末的流動(dòng)性；危害：粉末流動(dòng)性影響壓制過程自動(dòng)裝粉和壓件密度的均勻性，自動(dòng)壓制工藝中必須考慮的重要工藝性能-制粒工序, 改善流動(dòng)性; 壓坯密度分布如何才能均勻？實(shí)踐中，未來使壓坯密度吩咐更加