粉末冶金解答题50问.pdfVIP

1、粉末冶金技术有何重要优缺点，并举例说明。答：重要优点：①能够制备部分其他方法难以制备的

材料，如难熔金属，假合金、多孔材料、特殊功能材料（硬质合金）；②因为粉末冶金在成形过程采用与

最终产品形状非常接近的模具，因此产品加工量少而节省材料；5③对于一部分产品，尤其是形状特异

的产品，采用模具生产易于，且工件加工量少，制作成本低,如齿轮产品。重要缺点：①由于粉末冶金

产品中的孔隙难以消除，因此粉末冶金产品力学性能较相同铸造加工产品偏低；②由于成形过程需要模

具和相应压机，因此大型工件或产品难以制造；③规模效益比较小（优点：材料利用率高，加工成本较

低，节省劳动率，可以获得具有特殊性能的材料或产品，缺点：由于产品中孔隙存在，与传统加工方法

相比，材料性能较差例子：铜—钨假合金制造，这是用传统方法不能获得的材料）2、分析粉末冶金

（

过程中是哪一个阶段提高材料利用率，为什么？试举例说明。10分）解：粉末冶金过程中是由模具压

制成形过程提高材料利用率，因为模具设计接近最终产品的尺寸，因此压坯往往与使用产品的尺寸很接近，

材料加工量少，利用率高；例如，生产汽车齿轮时，如用机械方法制造，工序长，材料加工量大，而粉末

冶金成形过程可利用模具成形粉末获得接近最终产品的形状与尺寸，与机械加工方法比较，加工量很小，

节省了大量材料。3、气体雾化制粉过程可分解为几个区域，每个区域的特点是什么？答：气体雾化制

粉过程可分解为金属液流负压紊流区，原始液滴形成区，有效雾化区和冷却凝固区等四个区域。其特点如

下：金属液流紊流区：金属液流在雾化气体的回流作用下，金属流柱流动受到阻碍，破坏了层流状态，

产生紊流；原始液滴形成区：由于下端雾化气体的冲刷，对紊流金属液流产生牵张作用，金属流柱被拉

断，形成带状-管状原始液滴；有效雾化区：因高速运动雾化气体携带大量动能对形成带状-管状原

始液滴的冲击，使之破碎，成为微小金属液滴；冷却区凝固区：此时，微小液滴离开有效雾化区，冷却，

并由于表面张力作用逐渐球化。4、分析为什么要采用蓝钨作为还原制备钨粉的原料？（5分）答：

采用蓝钨作为原料制备钨粉的主要优点是①可以获得粒度细小的一次颗粒，尽管二次颗粒较采用WO3作

为原料制备的钨粉二次颗粒要大。②采用蓝钨作为原料，蓝钨二次颗粒大，（一次颗粒小），在H2中挥

发少，通过气相迁移长大的机会降低，获得WO2颗粒小；在一段还原获得WO2后，在干氢中高温进一步

还原，颗粒长大不明显，且产量高。5、分析粉末粒度、粒度分布、粉末形貌与松装密度之间的关系。答：

松装密度是粉末在规定条件下自然填充容器时，单位体积内的粉末质量，它是粉末的一个重要物理性能，

也是粉末冶金过程中的重要工艺参数，粉末粒度、粉末形状及形貌对松装密度影响显著：6①粉末平均

粒度越小，粉末形貌越复杂，粉末颗粒之间以及粉末表面留下空隙越大，松装密度越小；②粉末平均粒

度越小，粉末形貌越复杂，粉末颗粒之间的运动摩擦阻力越大，流动性越差，松装密度越小。③粉末质

量（粉末颗粒中孔隙因素）越小、松装密度越小④在部分教大直径的粉末中加入少量较小粒径的粉末，构

成一定粒度分布,有利于提高松装密度6、熔体粘度，扩散速率，形核速率，以及固相长大速率都与过

冷度相关，它们各自对雾化粉末显微结构的作用如何？提示：I=IoD2exp(-QL/kT)exp{-WM/(T

ΔT2)}答：1）形核率是过冷度的函数，在一定过冷度内（形核控制区内），过冷度越大第二个指数

项越大，形核速率增加；形核速率I与过冷度ΔT之间的关系如下，过冷度与形核速率为负指数关系，

I=IoD2exp(-QL/kT)exp{-WM/(TΔT2)}过冷度太大（扩散控制区内），原子排列时间不够，

形核率降低2）将上式变形I/D2=Ioexp(-QL/kT)exp{-WM/(TΔT2)}晶粒直径与过冷度成正

指数关系，增加过冷度，晶粒尺寸越小3）通常地，过冷度越大，原子扩散速度越小，晶粒尺寸越小4）

通常地，温度越高，熔体黏度越小，过冷度大，溶体黏度变化梯度大，表面张力作用时间短，颗粒多呈不

规则形状。7、气