粉末冶金复习资料

1、. .粉末冶金复习资料材科一班加油一、考试题型名词解释判断简答 论述二、复习总结一名词解释溶解系数：在一定的温度和压力下，在100g溶剂中所能溶解溶质最大的克数。蒸发凝聚：外表层原子向空间蒸发，借蒸汽压差通过气相向颈部空间扩散，沉积在颈部。密度等高线：粉末压坯中具有一样密度的空间连线称为等高线，等高线将压坯分成具有不同密度的区域。比外表：一定质量或一定体积的粉末所具有的外表积与其质量或体积的比值。二流雾化：由雾化介质流体与金属液流构成的雾化体系称为二流雾化。临界转速：机械研磨时，使球磨筒内小球沿筒壁运动能够正好经过顶点位置而不发生抛落时筒体的转度。松装密度：粉末自由充满规定的容积内所具有的粉末

2、重量成为松装密度。标准筛：用筛分析法测量粉末粒度时采用的一套按一定模数根号2金属网筛。粒度分布：将粉末样品分成假设干粒径，并以这些粒径的粉末质量颗粒数量、粉末体积占粉末样品总质量总颗粒数量、总粉末体积的百分数对粒径作图。二次颗粒：由多个一次颗粒在没有冶金键合而结合成粉末颗粒称为二次颗粒。真密度：粉末质量与除去开孔和闭孔体积的粉末体积的比值，是材料的理论密度。相对密度：孔体的密度与无孔状态下的同成分材料的密度之比，通常以百分率表示。压坯密度：压坯质量与压坯体积的比值。团粒：由单颗粒或二次颗粒依靠范德华的作用下结合而成的粉末颗粒，易于分散。粉末压缩性：粉末在模具中被压缩的能力称为压缩性。粉末流动性

3、： 50克粉末流经标准漏斗所需要的时间。致密：熔体内部空隙总体积减少、颗粒间距缩短、烧结体积收缩、密度增大的烧结现象。拱挢效应：颗粒间由于摩擦力的作用而相互搭架形成拱桥孔洞的现象，与粉末松装密度、流动性存在一定联系。合坯：具有一样化学成分，不同批次生产过程得到的粉末的混合工序。扩散机制：在烧结过程中，存在着两种类型的物质迁移机构物质的外表迁移和体积迁移。单元系粉末烧结：单相纯金属、化合物、固溶体粉末烧结单相粉末固相烧结过程。多元系烧结：指两个或两个以上组元的粉末烧结过程包括反响烧结等。溶浸烧结：采用熔点比压坯或烧结坯组分低的金属或合金，在低熔点组分熔点或合金共晶点以上的温度，借熔体的流动性填充

4、其中孔隙空间的烧结方法。活化烧结：采用化学或物理的措施使烧结温度降低，烧结过程加快或使烧结体密度和其它性能得到提高的方法。降低活化能，而强化烧结是增加反响速度。保护气氛：为防止粉末或压坯在高温处理过程发生氧化而向体系因入复原性气体或真空条件。注射成形：是使用大量热塑性粘结剂与粉料一起注入成形模中，施加低而均匀的等静压力，使之固结成形，然后脱粘结剂烧结的一种方法。二简答+论述1、粉末冶金的定义？粉末冶金是用金属粉末或金属粉末与非金属粉末的混合物作为原料，经过成形和烧结制造金属材料、复合材料以及各类型制品的工艺过程。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此也叫金属陶瓷法。2、粉末冶金的工艺特点？优点

5、：1经济：烧结后制品可直接应用；金属损耗低15%，大规模生产更经济。2可制备其他方法不能生产或虽能生产但很困难的制品高熔点金属或化合物高纯材料互不相溶的粉末制品多孔材料3保证成分配比的均匀性、正确性。缺点：1昂贵的粉末：要控制粉末形状、粒度、粒度分布等。2昂贵的模具：要承受更大的压力。3压机：吨位要足够大。4一般情况下产品大小形状受限，烧结材料韧性一般较差。3、粉末冶金的根本工序？1原料粉末的制取、准备和混合粉末可以是纯金属或它的合金、非金属、金属与非金属的化合物以及其他各种化合物；2将金属粉末制成所需形状的坯块；3将坯块在物料主要组元熔点以下的温度进展烧结，使制品具有最终的物理、化学和力学性

6、能。4、粉末冶金过程中哪一个阶段提高材料的利用率？压制阶段，压制的形状与最终形状很接近，减少切削加工量，举例说明：齿轮。5、金属复原法中，复原剂应满足什么要求？1中MeOn的离解压大于XOm， MeO才能被X复原；2的G0，复原反响所产生的热效应Q 应较大；3复原剂本身及其氧化产物不能污染金属，且易被别离。6、铁基粉末冶金制品中，铁粉的种类有哪些？1复原铁粉、雾化铁粉；2雾化铁粉的粒度小、形状较圆、纯度高、颗粒构造中缺陷较多，但温度高、本钱高 复原铁粉的粒度粗、纯度低、颗粒构造缺陷少、反响温度低、本钱低。7、对于左图所示零件，如果采用下模冲会有什么问题？怎么解决？1问题：由于摩擦压坯与模具壁之

7、间的摩擦以及粉末间的摩擦压坯密度分布不均匀，密度从上到下逐渐减小，导致烧结后制件密度不均；2解决：双向压制，采用组合模冲，一个上模冲，两个下模冲。为了保证整个零件密度分布均匀，两个下模冲运动调节一致。8、复原钨粉的过程？复原产物？钨粉为什么会长大？总反响式：WO3+3H2=W+3H2O分反响式：WO3+0.11H2=WO2.90+0.1H20WO2.90+0.18H2=W02.72+0.18H2OWO2.72+0.72H2=WO2+0.72H20WO2+2H2=W+2H20复原产物：H20原因：在复原过程中，随着复原温度升高，三氧化钨的挥发性增大。此时，三氧化钨的蒸汽沉积在已被复原的低价氧化钨

8、或金属钨粉的颗粒外表上，当此三氧化钨再度被复原时，就使钨粉颗粒长大。9、为什么粉末冶金法制备纳米晶粒困难？从烧结热力学角度，粉末太小，外表能很大，有利于致密化，对晶粒长大有利，不利于块体纳米晶；从烧结动力学角度，粉末颗粒很小，到达x/a很短，烧结过程非常快，烧结温度相对较低，有利于致密化，反响后温度提高，纳米亚稳态有长大的走势，纳米构造不稳定。10、什么是粒径？粒度组成？粒径：用直径表示颗粒大小；粒度组成：用不同粒径的颗粒占全部粉末的百分含量来表征粉末颗粒大小的状况。11、什么是机械法、物理化学法？机械研磨法规律？临界转速？1机械法：将原材料机械的粉碎而化学成分根本上不发生变化的工艺过程；2物

9、理化学法：借助化学的或物理的作用，改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末的工艺过程；3机械研磨法规律：有四种力作用于颗粒材料上：冲击、磨耗、剪切、压缩。冲击是一个颗粒体被另一个颗粒体瞬时撞击。磨耗是由于两物体间的摩擦作用产生磨损碎屑或颗粒。剪切是将颗粒切割或劈开。剪切是用切断法将颗粒断裂成单个颗粒，而同时产生的细屑极少。压缩是缓慢施加压力于颗粒体上，压碎或挤压颗粒材料。在球磨机中球体运动的方式有四种：滑动、滚动、自由下落以及在临界转速时球体的运动。图c中，当颗粒到达顶端时为水平抛出，非自由下落4临界转速：当转速达一定的速度时，球体受离心力的作用，一直紧贴在圆筒壁上，以致不能跌落，物料就不能被

10、粉碎。这种情况下的转速称为临界转速。12、什么是机械合金化？机械合金化制备什么？机械合金化是一种高能球磨法，它是在高速搅拌球磨的条件下，利用金属粉末混合物的重复冷焊和断裂进展机械合金化的，也可以在金属粉末中参加非金属粉末来实现机械合金化。制造具有可控细显微组织的复合金属粉末、亚稳态、过饱和固溶体、非晶、纳米晶。13、影响粉末流动性的因素？流动性影响什么？1颗粒间的摩擦 ：形状复杂，外表粗糙，流动性差；理论密度增加，比重大，流动性增加；粒度组成，细粉增加 ,流动性变差;2粉末流动性影响压制过程自动装粉和压件密度的均匀性。14、弹性后效及影响因素？定义：在压制过程中，当卸掉压制压力并把压坯从压模中

11、压出后，由于弹性内应力的作用，压坯将发生弹性膨胀，这种现象称为弹性后效。影响因素：粉末的种类及其粉末特性粒度和粒度组成、粉末颗粒形状、粉末硬度等、压制压力大小、加压速度、压坯孔隙度、压模材质和构造以及成形剂等。15、多台阶粉末冶金件的要注意什么？需要设计不同动作的多模冲压模，并且使它们的压缩比相等16、压坯密度分布如何均匀？1压制前对粉末进展复原退火等预处理，消除粉末的加工硬化，减少杂质含量，提高粉末的压制性能；2参加适当的润滑剂或成形剂；3改进加压方式，根据压坯高度H、直径D或厚度 的比值而设计不同类型的压模；4改进模具构造或者适当变更压坯形状，使不同横截面的连接部位不出现急剧的转折。17、

12、压制中粉末中添加什么？有什么作用？成形剂和润滑剂。成形剂作用：促进颗粒变形，改善压制过程，降低单位压制力；提高压坯强度，减少粉尘飞扬，改善劳动条件；提高压坯密度的均匀性，改善压坯外表质量； 可明显提高压模寿命。润滑剂作用：减少粉末和模壁的摩擦以及粉末间的摩擦，增加流动性。18、巴尔申(Balshin)压制方程的三个根本假设？1将粉末体视为弹性体2不考虑粉末的加工硬化3忽略模壁摩擦适用于硬粉。19、等静压的优点？等静压制是借助高压泵的作用把流体介质气体或液体)压入耐高压的钢体密封容器内,高压流体的静压力直接作用在弹性模套内的粉末上。使粉末体在同一时间内各个方向均衡受压而获得密度分布均匀和强度较高

13、的压坯。优点：密度均匀、强度高、相对密度高、无成分偏析等。20、压模压制、压力强度、脱模压力？压模压制：指松散的粉末在压模内经受一定的压制压力后，成为具有一定尺寸、形状和一定密度、强度的压坯；压坯强度：指压坯对抗外力作用，保持其几何形状尺寸不变的能力；脱模压力：指把坯块从模具内取出所需的压力。21、压坯中密度分布及原因？在任何垂直面上，上层密度都比下层密度要大些。在水平面上，接近上模冲的断面的密度分布是两边大，中间小。而远离上模冲截面的密度分布那么是中间大，两边小。在靠近模壁的层中，由于外摩擦的作用，在压坯底部的边缘密度比中心密度低。原因：粉末之间的摩擦、粉末与模壁之间的摩擦所造成的压力损失。

14、22、单向压制与等静压制的区别？单轴压制和等静压制的差异在于粉体的受力状态不同，一般单轴压制在刚模中完成，等静压制那么在软模中进展；在单轴压制时，由于只是在单轴方向施加外力，模壁侧压力小于压制方向受力，因此应力状态各向异性，1"2=3导致压坯中各处密度分布不均匀；等静压制时由于应力均匀来自各个方向，且通过水静压力进展，各方向压力大小相等，粉体中各处应力分布均匀，1=2=3因此压坯中各处的密度根本一致。23、烧结？烧结过程的阶段？1烧结是指粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下借助于原子迁移实现颗粒间联结的过程； 2开场阶段粘结阶段：颗粒间的原始接触点或接触面转变成晶粒结合，即通过形核、

15、长大等原子迁移过程形成烧结颈。主要发生吸附气体和水分的挥发，成形剂的分解和排出。 中间阶段烧结颈长大阶段：原子向颗粒粘结面的大量迁移使烧结颈扩大，颗粒间距缩小，孔隙大量消失。这一阶段开场出现再结晶，颗粒外表氧化物被复原。密度、强度主要在这一阶段得到提高。 最终阶段闭孔隙球化和缩小阶段：多数孔隙被别离使闭孔隙数量增加，并不断球化和缩小。这一阶段由于小孔隙数量逐渐较少，烧结块缓慢收缩。24、烧结过程的扩散机构？1粘性流动机构：在剪切应力作用下，由于应力的作用使原子或空位顺着应力的方向向颈部迁移流动；2蒸发-凝聚机构：外表层原子向空间蒸发，借蒸汽压差通过气相向颈部空间扩散，沉积在颈部；3体积扩散机构

16、：借助于空位运动，原子等向颈部迁移；4外表扩散机构：是在球外表层原子与外表的空位互相交换位置而进展的向颈部扩散5晶界扩散机构：晶界为快速扩散通道。原子沿晶界向颈部迁移；6塑性流动机构：烧结温度接近物质熔点，当颈部的拉伸应力大于物质的屈服强度时，发生塑性变形，导致物质向颈部迁移。25、烧结为什么会发生？1外表能2晶格畸变能3相变能26、假合金？如何形成？定义：两种或两种以上金属元素因不经形成固溶体或化合物构成合金体系通称为假合金，是一种混合物。条件：假合金形成的条件是形成混合物之后两种物质之间的界面能小于他们单独存在时的外表能之和，即AB<A+B27、烧结过程中拉应力如何变化？由Young

17、-Laplace方程，颈部弯曲面上的为=(1/x-1/)-/，随着曲率的变大，拉应力变小。28、液相烧结的三个条件？1液相必须润湿固相2固相在液相中有适当的溶解度3液相有一定的数量。29、烧结过程中，外表切应力导致什么？1扩散2蒸发凝聚3孔隙内外表变光滑即孔隙球化30、烧结固溶性要满足的条件？热力学条件： A-B系 必要条件： AB <A +B 充分条件： 假设AB>|A-B| ，界面能大于两组份单独存在时能量之差，可以实现烧结，但不太理想。AB<|A-B| ，烧结比较理想，因假设A"B，那么B有可能附在A上，均匀地形成B包裹层，烧结效果最好。31、固相烧结中孔隙为什么会球化变大？外表切应力、奥斯瓦尔德熟化32、特殊成形方法有哪些？什么是温压烧结？1动