粉末冶金原理总复习题2011.doc

粉末冶金总复习题 (一) 粉末性能和表征 2.1, 2.5 , 2.8, 2.9, 2.10 (二)粉末的制取 1. 简述△Z0-T 图对还原制粉的指导作用。 3. 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WO2的粒度细； （2）减少WO3的含水量和杂质含量； （3）H2入炉前应充分干燥脱水以减少炉内水蒸气的浓度； （4）增大H2流量（有利于反应向还原方向进行，有利于排除水蒸气使WO3在低温充分还原，从而可得细W粉）； （5）采用顺流通H2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）WO3中混入添加剂（如重铬酸氨的水溶液）； 4. 用雾化法制取金属粉末有哪些优点？ 优点： ① 易合金化 — 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. ② 在一定程度上, 粒度、形状易控制. ③ 化学成分均匀、偏析小, 且化学成分较还原粉为纯. ④ 生产规模大. 简述水雾化和气体雾化法的基本原理。 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.简述电解析出物形态与电流密度关系。 析出物形态与电流密度关系为： 得到松散粉末： （对应图中区Ⅰ） 致密沉积物：（对应图中区Ⅲ）过渡状态：（对应图中区 Ⅱ） 教材习题：1.1, 1.4 (三) 成形 1. 压制时压力的分布状况如何？产生压力降的原因是什么？压坯中产生压力分布不均匀的原因有些？ 压制压力分配： ① 使粉末产生位移、变形和克服粉末的内摩擦(粉末颗粒间的) — 净压力P1; ② 用来克服粉末颗粒与模壁之间外摩擦的力 — 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压坯中密度分布不均匀的状况及其产生的原因是什么？如何改善密度分布? 密度分布不均匀的状况压坯可分为哪几类?压坯形状设计一般原则是什么? 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。压制过程中由垂直压力所引起的模壁施加于压坯的侧面压力单位面积的侧压力侧压强p侧 教材习题： 3.1, 3.4 , 3.5,3.6, 3.7 ,3.12 (四) 特殊成形 1. 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一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：① 能成形凹形、空心等复杂形状. ② 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. ③ 能压制各种金属粉末及非金属粉末; 压坯密度分布均匀. ④ 压坯强度较高. ⑤ CIP模具材料是橡胶、塑料, 成本低廉. ⑥ 能在较低温度下制得接近完全致密的材料. —HIP 缺点： ① 压坯尺寸精度和表面光洁度都比钢模压制低; ② 生产效率低于自动钢模压制; ③ CIP中使用的橡胶或塑料包套寿命比金属压模要短得多; ④ 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所受的压应力,将无保留地传递到流体(或容器)的各处. ①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. ②流体通过液-固(气-固)界面对固体施加压力. ③HIP在加压同时还要加热,使成形和烧结过程同时完成. 2．按粉料装填和受压形式冷等静压可分为哪两类？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。 湿带模具压制：优点： ① 能在同一压力容器内同时压制不同形状压件; ② 模具寿命较长、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10～15件/min;模具寿命长. 3．简述有刚体支承冷等静压制过程特点。 粉末所受的和压缩位移有直接关系的应力主要在侧面(p2); 两端橡皮塞虽也受液体静压力作用p1,但由于粉末与刚体表面有摩擦. 故p1只起到阻止粉末侧向运动的作用,对粉末纵向位移作用不大. 无刚体支承冷等静压制过程中粉末运动有何特点？1)颗粒运动方向: 由粉末的受力表面开始,垂直指向粉末内部,并沿制品表面的法向.2)颗粒充填过程: 由外向内进行, 粉末由外层向内层供给和推进. 充填粉末决不可能跳过邻近层而直接向深处或心部充填. 5. 简述热等静压的过程和特点。 过程