粉末冶金原理答案

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1、1为什么要控制松装密度：2如何提高粉末的p松和流动性：松装密度高的粉末流动性也好，方法：粒度粗、形状规则、粒度组成用粗+细适当比例、表面状态光滑、无孔或少孔隙3粉末颗粒有哪几种聚集形式，他们之间的区别在哪里：1、一次颗粒，二次颗粒（聚合体或聚集颗粒），团粒，絮凝体2,通过聚集方式得到的二次颗粒被称为聚合体或聚集颗粒；团粒是由单颗粒或二次颗粒靠范德华引力粘结而成的，其结合强度不大，用磨研、擦碎等方法或在液体介质中就容易被分散成更小的团粒或单颗粒；絮凝体是在粉末悬浮液中，由单颗粒或二次颗粒结合成的更松软的聚集颗粒4.雾化法可生产哪些金属粉末：常用于：铁、钢（低合金、高合金、不锈钢等）,Cu、Al及

2、其合金，Pb、Sn,Superalloy,Ti合金等.5雾化法制取金属粉末有哪些优点，简述雾化法和气体雾化法的基本原理：优点：易合金化一可制得预合金粉末（因需熔化），但完全预合金化后，又易使压缩性下降.一般采用部分预合金在一定程度上，粒度、形状易控制.化学成分均匀、偏析小，且化学成分较还原粉为纯生产规模大（2）都属于二流雾化法，即利用高速气流或高压水击碎金属液流，破坏金属原子间的键合力，从而制取粉末6.影响电解铜粉粒度的因素有哪些：（1）电解液的组成1）金属离子浓度的影响。2）酸度（或H+浓度）的影响；3）添加剂的影响（2）电解条件1）电流密度的影响；2）电解液温度的影响；3）电解时搅拌的影响

3、；4）刷粉周期的影响；5）关于放置不溶性阳极和采用水内冷阴极问题7.电解法可生产哪些金属粉末，为什么：、1）水溶液电解法：可生产铜、镍、铁、银、锡、铅，铬、锰等金属粉末，在一定条件下可使几种元素同时沉积而制得Fe-Ni、Fe-Cu等合金粉末。（2）熔盐电解法：可以制取Ti、Zr、Ta、NbTh、UBe等纯金属粉末，也可以制取如Ta-Nb等合金粉末以及各种难熔化合物（5如碳化物、硼化物和硅化物等）8欲得细w粉，应如何控制各种因素：（1）采用两阶段还原法，并控制WO的粒度细；（2）减少WO的含水量和杂质含量；（3）H入炉前应充分干燥脱水以减少炉内水蒸气的浓度；（4）还原，从而可得细W粉）；（5）采

4、用顺流通H法；（6）减小炉子加热带的温度梯度；（7）减小推舟速度和舟中料层的厚度；（8）W0中混入添加剂（如重铬酸氨的水溶液）9.简述侧压力及其侧压系数：10压制压力分配：压制压力分配： 使粉末产生位移、变形和克服粉末的内摩擦（粉末颗粒间的）一净压力P1；用来克服粉末颗粒与模壁之间外摩擦的力一压力损失P2.总压力为净压力与压力损失之和：压力降原因：粉末与模壁之间的摩擦力随压制压力而增减，在压坯高度上产生压力降压力分布不均匀的原因：由于粉末颗粒之间的内摩擦、粉末颗粒与模壁之间的外摩擦等因素影响，压力不能均匀地全部传递，传到模壁的压力始终小于压制压力.压坯中密度分布不均匀的状况及其产生的原因是什么

5、？如何改善密度分布？密度分布不均匀的状况：一般，高度方向和横断面上都不均匀.平均密度从高而低降低. 靠近上模冲的边缘部分压坯密度最大；靠近模底的边缘部分压坯密度最小. 当H/D（高径比）较大时，则上端中心的密度反而可能小于下端中心的密度.产生的原因：压力损失改善压坯密度不均匀的措施：在不影响压坯性能前提下，充分润滑；采用双向压制；采用带摩擦芯杆的压模；采用浮动模；对于复杂形状采用组合模冲，并且使各个模冲的压缩比相等；改善粉末压制性（压缩性、成形性）一还原退火；改进模具构造或适当变更压坯形状.提高模具型腔表面硬度和光洁度.HRC5&63,粗糙度9级以上. 压坯可分为哪几类？压坯形状设计一般原则是

6、什么？压坯形状分类I型柱状、筒状、板状等最简单形状压坯，如,汽车气泵转子. 模具由阴模、一个上模冲、一个下模冲及芯棒等组成n型端部有外凸缘或内凸缘的一类压坯；如汽车转向离合器导承. 模具由阴模、一个上模冲、两个下模冲及芯棒等组成川型上、下端面都有两个台阶面的一类压坯，如汽车变速器毂. 模具由阴模、两个上模冲、两个下模冲及芯棒等组成”型下端面有三个台阶面的一类压坯，如汽车发动机的带轮毂. 模具由阴模、一个上模冲、三个下模冲及芯棒等组成v型上端面有两个台阶面、下端面有三个台阶面的一类压坯，如汽车的变速器齿毂.模具由阴模、两个上模冲、三个下模冲及芯棒等组成.当压坯外凸缘的径向尺寸小时，可用带台阴模成

7、形的话，则可压制成形下部有四个台阶面的压坯.14. 13什么是弹性后效？它对压坯有何影响？弹性后效：在去除P压后，压坯所产生的胀大现象。弹性后效危害：压坯及压模的弹性应变是产生压坯裂纹的主要原因之一，由于压坯内部弹性后效不均匀，脱模时在薄弱部位或应力集中部位就会出现裂纹影响粉浆浇注的因素有哪些？其中最主要的是哪两个？粉浆的流动性、稳定性，粉末原料的粒度、粉末量与母液的比值（液固比）、粉浆的PH值、分散剂和粘结剂、粉末吸附气体量等。最重要的是粉浆的流动性和稳定性.15. 流延成形对粉末的基本要求？对粘结剂的基本要求？粉末要求1.无硬团聚若有硬团聚，难以形成稳定分散，对生带堆积密度和均匀性非常有害

8、.由于桥接效应，会产生团聚体间小气孔和团聚体内大孔隙；小的原始颗粒优先烧结致密，烧结后大气孔不能完全消除2颗粒尺寸分布窄16. 对聚合物粘结剂的要求：可溶性好，与粉末附着好；玻璃化温度低一室温下富有弹性；热塑性（叠层工艺要求）；用量最少；排塑阶段，易于分解为小分子气体排出简述挤压过程中物料运动特点摩擦力的方向始终与挤压料运动的方向相反，结果挤压时混合料在筒内的流动形成三个区域：V3区一物料受到一个拉力,向模嘴流出；V2区一物料受摩擦力作用向上回流，在挤压力应力作用下，又流入V3区；V1区一物料在挤压初期不产生流动,挤压后期,冲头靠近模嘴时流入V3区.什么是超前？它会导致什么结果？试论述超前和附

9、加应力产生原因.：由于摩擦作用,挤压力沿筒的高度下降、且分布不均匀而使中心部位物料流速比外层物料大的现象。结果：导致坯件开裂由于摩擦作用，挤压力沿筒的高度下降、且分布不均匀.结果:靠近冲头的物料受力最大，随着远离冲头而逐渐减小；径向上，越靠近模壁受阻力越大，越接近中心受阻力越小；使中心部位物料流速比外层物料大一出现超前现象.当挤压物料进入挤嘴时，由于流动断面的突然减小，出现严重的超前现象，中心部位流动快、靠壁层流动慢.流动快的力图使流动慢的快些流动；流动慢的又力图使流动快的慢一些这样便产生了自相平衡、相互牵制的应力，称为附加应力.什么是等静压成形？它有什么优缺点？其基本原理是什么？等静压成形是

10、指，借助于高压流体的静压力作用，使弹性模套内的粉末在同时间内各个方向上均衡地受压而获得密度分布均匀和强度较高的压坯的成形方法。优点：能成形凹形、空心等复杂形状.粉末与弹性模具间相对移动很小、摩擦损耗小，压制压强较钢模低.能压制各种金属粉末及非金属粉末；压坯密度分布均匀.压坯强度较高.CIP模具材料是橡胶、塑料，成本低廉.能在较低温度下制得接近完全致密的材料.一HIP缺点:压坯尺寸精度和表面光洁度都比钢模压制低；生产效率低于自动钢模压制；CIP中使用的橡胶或塑料包套寿命比金属压模要短得多；HIP中使用的包套都为一次性、消耗大，且包套材料种类受到限制.基本原理（帕斯卡原理）流体在密闭容器内任何一点

11、所受的压应力，将无保留地传递到流体（或容器）的各处.若流体内任意处的静压应力相等，称为准静力等静压，否则为非准静力等静压.流体通过液-固（气-固）界面对固体施加压力.HIP在加压同时还要加热，使成形和烧结过程同时完成.等静压的压制特点是什么？（1）压力分布和摩擦力对压坯密度分布的影响流体内，压强均匀传递.模套与粉末间无明显相对运动，其间摩擦非常小，压坯密度分布较钢模压制均匀.粉末间内摩擦使压坯密度沿径向由外向内渐减小.不过，变化不大.（2）压制压力与压坯密度的关系CIP:压坯密度与压制压力的关系基本符合黄培云方程；HIP:可用Murray热压方程来描述冷等静压机结构分哪几类？各有什么特点？（1

12、）螺纹密封型（screw-seal）径向压力由筒体承受，轴向压力由密封螺纹来承受.结构简单生产效率低一适合实验室用.螺纹易磨损、强度受限制且安全性差.（2）拉杆式结构径向压力由筒壁承受，轴向压力由拉杆承受优点：不破坏压力罐的整体结构，无螺纹磨损缺点:操作不方便拉杆受力不匀、会使螺纹应力集中，也不能承受很高的单位压力（3）框架式结构钢筒外缠绕高强度的预应力钢丝；框架也缠绕预应力钢丝压力容器两端采用无螺纹的活塞式密封，密封盖所受轴向压力由框架承受对设备施加的预压应力可以部分抵消压缸工作时所受的张应力压力很高，安全系数大；机械化程度高；适于中、大件的规模化生产；造价高按粉料装填和受压形式冷等静压可分

13、为哪两类？各有什么特点？冷等静压制按粉料装模及其受压形式可分为：湿带模具压制和干带模具压制。17. 湿带模具压制：优点:能在同一压力容器内同时压制不同形状压件；模具寿较长、成本低缺点：装袋、脱模过程耗时多干带模具压制：特点：生产效率高、易于实现自动化，可达1015件/min;模具寿命长按密封方式，热等静压设备分哪两类，各有何特点？螺纹式密封和框架式，前者只适用于实验室小型设备23热等静压操作方式有哪几种？先加压后升温：可采用低压工作泵，适合于金属包套先加压后升温：可采用低压工作泵，适合于金属包套同时升温、升压：周期短，适于低压热装料方式（料先预热）：底装炉方式；生产效率大大提高，但Ar气消耗大

14、24.粉末冶金技术特殊成型包括哪些内容？与一般钢模压制法相比有什么特点？1、等静压成型，粉末连续成型，粉浆浇注成型，粉末注射成形，爆炸成形（1）等静压成型：1）能够压制具有凹形、空心等复杂形状的杆件；2）压制时，粉末体与弹性模具的相对移动很小，所以摩擦损耗也很小。单位压制压力较钢模制法低；3）能够压制各种金属粉末及非金属粉末。压制坯件密度均匀，对难熔金属粉末及其化合物尤其有效；4）压坯强度较高，便于加工和运输；5）模具材料是橡胶和塑料，成本较低廉；6）能在较低的温度下制得接近完全致密的材料（2）粉末连续成型：1）能够生产一般轧制法难于或无法生产的板带材；2）能够轧制出成分比较精确的带材；3）粉

15、末轧制的板带材料具有各向同性；4）工艺过程短、解约能源；5）粉末轧制法成材率比熔铸轧制法高；6）不需大型设备，减少大量投资（3）、粉浆浇注成型：制取某些新型特殊材料；生产羰基铁粉制品，适当烧结处理后，材料机械性能接近锻造材料；生产设备简单，生产费用低（4）、粉末注射成形：制造形状复杂的坯块（5）、爆炸成形：能够压出相对密度极高的压坯25简述脱脂时间的一般规律时间与厚度平方成正比；孔隙度影响脱脂过程，堆积密度太高，脱脂困难；扩散或渗透控制脱脂时，外压低或真空有利于缩短脱脂时间；细粉不利于粘结剂脱出：温度高过程速度加快，但温度太高，内部蒸发将产生内应力导致开裂；另外，成形坯也将随着粘结剂软化而畸变

16、缓慢而逐步加热较为有利26摩擦力对锻造的影响:27.预成形坯的三种变形方式及其特点：28:简述减小鼓形表面开裂的原因：改善润滑、减小摩擦，减弱鼓形区形成趋势.合理设计坯，控制变形方式、以增加裂纹产生前的应变量.高温烧结,提高预成形坯可锻性采用无横向流动、无断裂危险的热复压（但又不利于提高机械性能）利用粉末合金的微细晶粒超塑性和相变超塑性进行锻造.大变形量锻造，使初期出现的裂纹重新锻合起来（热锻）.29总结烧结驱动力30烧结的分类31试论述互不溶系烧结的热力学原理.：32:液相烧结的三个基本条件是什么？良好的润湿性；固相在液相中有一定溶解度；适当的液相数量33简述影响润湿性的因素烧结材料体系温度

17、与时间添加剂粉末表面状态气氛34液相烧结可以为哪三个阶段？各阶段基本特点是什么？（1）液相流动与颗粒重排阶段：颗粒在液相内近似呈悬浮状态，受液相表面张力推动，颗粒可发生位移、相对滑动.烧结体密度迅速增大.（2）固相溶解-再析出阶段：该过程一般特征是显微组织粗化，固相在液相中的溶解度随温度和颗粒形状、大小而变化.小颗粒、颗粒表面凸起、棱角因具有较高饱和溶解度，将优先溶解，使小颗粒趋向减小、颗粒表面趋向平整光滑；同时，液相中一部分过饱和原子在大颗粒表面沉析，使大颗粒趋于长大.结果：颗粒外形逐渐趋于球形、小颗粒逐渐缩小或消失，大颗粒更加长大，从而使颗粒更加靠拢，烧结体发生收缩.这阶段致密化速度已显著

18、减慢、气孔已基本消除.颗粒间距更加缩小，液相流进孔隙更加困难.3）固相烧结阶段经前两阶段，颗粒间互相靠拢、接触、粘结并形成连续骨架，剩余液相充填于骨架间隙.刚性骨架阻碍颗粒更进一步重新排列，使该阶段致密化速率明显减慢.液相不完全润湿固相或液相数量较少时，该阶段将表现得更为突出.固相骨架形成后的烧结过程与固相烧结相似.扩散作用会导致固体颗粒间接触长大，故，大多数液相烧结材料性能将随该阶段时间延长而降低！35. 简述强化烧结中得传质过程、活化剂选择的三个判据热压的概念热压烧结机制简述热压致密化的三个阶段什么是热压？它有何优缺点？热压压膜材料如何选择：热压又称加压烧结，是把粉末装在模腔内，在加压的同

19、时使粉末加热到正常烧结温度或更低一些，经过较短时间烧结成致密而均匀的制品.1) 优点：热压时，粉末热塑性好，可大幅降低成形压力、缩短烧结时间可用于大型制件、薄壁件和带螺纹异形件可制得密度极高和晶粒极细的材料，制品性能优异粉末粒度、硬度对热压过程影响不明显，可压制一些硬而脆的粉末缺点：对压模材料要求高，压模寿命短；单件生产、效率低；制品成本高;制品表面相对粗糙、精度低，一般还需要补充机加工压模材料温度800C，可采用高速钢、硬质合金、耐热合金等，操作压力可以高一些高温下(15002000C),可采用高强度石墨，但操作压力一般要70MPa.热压温度下，压模材料还要不和压坯反应41影响烧结的因素是什么：