粉末冶金重點整理

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)由固溶進入液相，形成飽和固溶體后繼而析出，進行物質(zhì)遷移的過程。氣相遷移：由于細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)致大顆粒長大，小顆粒消失的現(xiàn)象。彌散強化：彌散質(zhì)點存在導(dǎo)致材料強化的現(xiàn)象，實質(zhì)上是彌散質(zhì)點阻礙位錯運動。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：單位質(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。快速冷凝：將金屬和合金的熔液快速冷卻，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: 機械研磨時，使球磨筒內(nèi)小球沿筒壁運動正好。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，單位容積的粉末質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)篩: 用篩裝法測量粉末粒度時采用的一套按一定模數(shù)（根號2）的金屬網(wǎng)篩。單軸壓制：在模壓時，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。二次顆粒: 由多個一次顆粒結(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。相對密度: 粉末或壓坯密度與對應(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。壓坯強度: 壓坯強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密度增加，導(dǎo)致粉末硬度增加，變形困難的現(xiàn)象。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。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，一般用壓坯強度表示。粉末流動性：50g粉末從標(biāo)準(zhǔn)流速漏斗流出所需的時間。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，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運動而出現(xiàn)的摩擦，降低密度。質(zhì)粒工序：借助于聚合物的粘結(jié)作用將若干細小顆粒形成一個團粒，減小團粒間的摩擦力，增大流動性，大幅度降低顆粒運動時的摩擦面積的過程。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的溫度下借助于原子遷移實現(xiàn)顆粒間聯(lián)結(jié)的過程。燒結(jié)驅(qū)動力：燒結(jié)過程中驅(qū)使原子定向遷移的因素。擴散機制：在燒結(jié)過程中，存在兩種類型的物質(zhì)遷移機制物質(zhì)的表面遷移和體積遷移。表面擴散：燒結(jié)模型中球表面層原子向頸部擴散。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)生定向移動的過程。體積擴散：借助于空位運動機制，球內(nèi)部原子等向頸部遷移的過程。黏性流動：非晶材料，在剪切應(yīng)力作用下，產(chǎn)生粘性流動，物質(zhì)向頸部遷移。塑性流動：燒結(jié)溫度接近物質(zhì)熔點（高），當(dāng)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(dǎo)致物質(zhì)向頸部遷移。晶界擴散：晶界為快速擴散通道，原子沿晶界向頸部遷移。位錯擴

7、散：位錯為非完整區(qū)域，原子易于沿位錯向頸部擴散遷移。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)和低熔點金屬滲入骨架后液相燒結(jié)以改善制品性能的過程。潤濕性：液相對固相顆粒的表面潤濕情況，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)，在加壓的同時加熱粉末到正常燒結(jié)

8、溫度或更低一點，經(jīng)過較短時間燒結(jié)成致密均勻的制品。是一種活化燒結(jié)過程。活化燒結(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行，使燒結(jié)體性能得到提高的方法。(強化燒結(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)同時進行的一種燒結(jié)方法。又稱強化燒結(jié)。更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模罨療Y(jié)和強化燒結(jié)有所不同?；罨療Y(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行，并且使得燒結(jié)體性能提高的燒結(jié)方法。強化燒結(jié)泛指能增加燒結(jié)速率，或強化燒結(jié)體性能（通過合金化或者抑制晶粒長大）的所有燒結(jié)過程。)保護氣氛：為防止粉末或壓坯在高溫處理過程發(fā)生氧化而向體系加入的還原性氣體或真空。機械

9、合金化: 借助于機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，定義，優(yōu)缺點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：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：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，噸位要足夠大。粉末冶金的基本工序原料粉末的制取（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）；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以下的溫度進行燒結(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：成本低，適合大量制造優(yōu)質(zhì)價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：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，對晶粒長大有利，不利于塊體納米晶；從燒結(jié)動力學(xué)角度，粉末顆粒很小，頸部半徑小，燒結(jié)過程非?？欤瑹Y(jié)溫度相對較低，有利于致密化，溫度提高，納米亞穩(wěn)態(tài)有長大的走勢，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?。涣６刃?，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粉末進行退火處理加入潤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滑劑。 原因： 1）對于硬質(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）提高生坯強度，便于成形；2）流動性差的粉末、細粉或輕粉，（填充性能不好，自動成形不好，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，使粉末體在同一時間內(nèi)各個方法均勻受壓而獲得密度分布均勻和強度較高的壓坯。好處：1，密度分布更加均勻；2，有利于壓坯強度的提高。粉末壓制時壓坯密度變化的三個階段：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，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，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；等靜壓制時由于應(yīng)力來自各個方向，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的溫度下借助于原子遷移實現(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接觸轉(zhuǎn)變成面接觸，即通過形核、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)頸長大階段原子向頸部擴散使燒結(jié)頸擴大，顆粒間距縮小，孔隙大量消失，密度、強度增加。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)為什么會發(fā)生？單元系問題中，因為粉末體比塊狀的材料具有過剩自由能驅(qū)動燒結(jié)過程的進行。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，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。體系自由能也會趨于下降，驅(qū)動燒結(jié)的進行。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)頸長大，孔隙體積收縮，隨著燒結(jié)過程的進行，的數(shù)值增大，拉應(yīng)力逐步減小。液相燒結(jié)的三個基本條件？液相必須濕潤固相顆粒。這是液相燒結(jié)得以進行的前提，保證液相能進入顆粒間。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？ 表面擴散：球表面層原子向頸部擴散。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、對于致密化并沒有貢獻。固相燒結(jié)后期，孔隙為什么會球化，小孔隙為什么會消失？通過表面擴散和蒸發(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，大孔長大。 燒結(jié)的擴散機構(gòu)（黏性流動，蒸發(fā)凝聚，體擴散，表面擴散等）粘性流動：非晶材料，在剪切應(yīng)力作用下，產(chǎn)生粘性流動，物質(zhì)向頸部遷移。塑性流動：燒結(jié)溫度接近物質(zhì)熔點，當(dāng)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(dǎo)致物質(zhì)向頸部遷移。晶界擴散：晶界為快速擴散通道。原子沿晶界向頸部遷移。體積擴散：借助于空位運動，原子等向頸部遷移。表面擴散：球表面層原子向頸部擴散。蒸發(fā)-凝聚：

19、物質(zhì)可能會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)頸部長大壓制有臺階的制品時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，必須保證整個壓坯內(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)計不同動作的多模沖壓模，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)的機械法物理化學(xué)法（定義，見PPT）機械法是

20、將原材料機械地粉碎，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，改變原材料的化學(xué)成分或聚集狀態(tài)而獲得粉末的。影響粉末流動性的因素？流動性差的危害？粉末流動性的影響因素：顆粒間的摩擦；粉末形狀，表面粗糙，流動性差；理論密度，比重大，流動性增加；粒度組成，細粉增加 ,流動性變差如果粉末的相對密度不變，顆粒密度越高，流動性約好；顆粒密度不變，相對密度的增大會使流動性提高；如Al粉，盡管相對密度較大，導(dǎo)游與顆粒密度小，流動性仍比較差。同松裝密度一樣流動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性；危害：粉末流動性影響壓制過程自動裝粉和壓件密度的均勻性，自動壓制工藝中必須考慮的重要工藝性能-制粒工序, 改善流動性; 壓坯密度分布如何才能均勻？實踐中，未來使壓坯密度吩咐更加