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粉末冶金8-03

粉末冶金8-03
粉末冶金8-03

用粉末方法制备不锈钢蜂窝状多孔零件

仲守亮张德明丁达荣

(上海材料研究所,上海200437)

摘要本文采用水雾化不锈钢粉末作原料,添加水基粘结剂,用冷挤压和真空烧结工艺制取金属粉末蜂窝状零件。

粉末和粘结剂的合适的比例为85∶15时,最佳挤压力为20~50MPa,烧结温度为1250℃,气氛真空,成功地制备了多种规格的蜂窝状零件。

关键词不锈钢粉末金属蜂窝多孔零件

Stainless Alveolate Porous Parts Prepared by Powder Metallurgy

Zhong Shouliang Zhang Deming Ding Darong

(Shanghai Materials Research Institute, Shanghai, 200437)

Abstract Stainless alveolate porous parts prepared by extrusion and vacuum sintering with the water atomized stainless steel powder added binder. The results show that these parts can be successful prepared by the following parameters: the ratio of metal powder and binder is 85∶15, extrusion pressure is 20-50 MPa, sintering temperature is 1250℃, atmosphere is vacuum.

Key words stainless powder, metal alveolate, porous parts

现行的金属蜂窝制造是用熔炼轧制而成的金属箔材或金属丝,采用卷箔片或缠绕丝带的方法做成类似蜂窝的结构,经过层层交叉节点的焊接,固定后装入金属套管内的工艺方法。该方法工艺复杂,工序多,设备价格昂贵,制作成本高。有些金属材质还因自身固有性质所局限,难于加工成薄的箔片或细的丝。箔片卷成的蜂窝也不适于作为多孔过滤元件。

传统的多孔蜂窝是采用陶瓷黏土制成的,其机械强度低,过滤精度范围难以调节,尤其是需要较大的过滤孔径时较难制造。同时,陶瓷材质蜂窝脆而易碎,安装,夹固,清洗保养等较麻烦。

随着我国对环境保护要求的不断提高,对工业废气、废液、废渣的控制更为严格。针对污水处理、电厂的脱硝、汽车废气排放控制、化工合成工艺催化载体等不同的工况条件,采用冷挤压成形方法,研制蜂窝状不锈钢多孔过滤元件以适应各种场合的应用。

本项目研究用不锈钢粉末采用冷挤压—烧结工艺制造蜂窝状多孔零件。

1 试验

1.1材料

粉末采用本所制造的高压水雾化制取的镍-铬-钼不锈钢粉末。成分:18%Cr-12%Ni-2.5%Mo

选用水溶性粘结剂,见表1。

表1试验用的黏结剂组分

黏结剂增塑剂解胶剂润滑剂水溶性甲基纤维素聚乙烯醇甘油乙醇等

仲守亮,高级工程师,现任上海材料研究所粉末开发部主任。主要从事粉末冶金新材料、新工艺研究。

2007中国钢铁年会论文集

1.2设备

①成套挤压模具自行设计。②混料用搅拌机、混练机。③挤压用4~100吨液压机。④低温脱蜡用烘箱。

⑤烧结用真空感应炉。

1.3 采用的工艺技术路线

用水雾化制取的镍-铬-钼不锈钢粉末,添加水基粘结剂,经过充分混练,粉末冷挤压,干燥脱蜡,真空烧结成制品的生产工艺。

目前产品以圆柱型为主,图1为不锈钢粉末冷挤压多孔蜂窝样品。

图1 不锈钢粉末冷挤压多孔蜂窝样品图

2 结果与讨论

2.1原料

根据粉末冶金注射成型工艺的经验,粉末冷挤压工艺开始用的粉末也采用气雾化制取的球形不锈钢粉末,球形的粉末有利于在挤压力的作用下顺利地通过成型模板。但是,气雾化制取的球形粉末价格比较贵。考虑到工艺的适用性,我们采用水雾化不锈钢粉末作原料。水雾化制取的镍-铬不锈钢粉末,其粉末的形状介乎于球形和极不规则形之间。通过试验,可以挤压成型。其价格也相对比较便宜。

2.2粘结剂

粘结剂是粉末挤压的关键环节。金属粉末形状与粘结剂添加量的关系见图2。

粘结剂含量<8%时,所需的挤压力较大。这是由于粘结剂含量较少,不能将所有金属粉末颗粒包覆并粘结起来,颗粒间的接触是由金属粉末不规则的棱角来实现的。在挤压过程中,金属粉末颗粒发生挤压移动或者变形,使坯体中的孔隙减少。粘结剂含量越少,金属粉末颗粒之间的摩擦力趋大。为了使粉末坯料顺利通过挤压模腔,所需的挤压力也就要越大。当粘结剂含量≥10%后,挤压力有较大幅度下降。这主要是粘结剂包覆了金属粉末,减少了挤压时来自各方的阻力和摩擦力。如粘结剂的添加量过多,当粘结剂含量>40%后,挤压坯体中金属粉末含量相应减少,在脱蜡时会增加脱蜡难度,会造成坯体脱蜡过程中颗粒间咬合强度不够而坍塌、边角脱落,或脱蜡后搬动的不便。

用粉末方法制备不锈钢蜂窝状多孔零件

图2 金属粉末形状与粘结剂添加量的关系图

2.3 粉末挤压

挤压压力在几十MPa以内。在挤压时,粉末坯料除了受轴向挤压力之外,还受模具内壁的侧压力、模壁与粉末坯料、粉末坯料之间的摩擦力,粉末坯料的弹性应力等。这些力都将对粉末坯料的流动和挤压起到不同的作用。

挤压过程应在匀速下进行,这样,有利于粉末坯料在模腔中进一步致密,有利于粉末坯料受力的均衡,使之充分流动和变形,有利于最后的成型。挤压时如速度忽快忽慢,则粉末挤压毛坯表皮易产生裂纹、划痕、起皱。挤压速度过快,则易产生粉末毛坯团聚现象。速度过慢,粉末毛坯易变形。因此,必需选择一个较佳的挤压速度。

2.4脱蜡和烧结

水基粘结剂工艺的脱蜡过程是分两步进行的。先是在烘箱中低温烘干,然后在真空炉内进行高温脱除。

由于是采用水基粘结剂,挤压后的多孔蜂窝坯体中留存大量水分。而在真空炉这个特定的环境系统中,哪怕是极少量的水分都会有效破坏真空烧结炉的真空氛围,恶化了烧结条件,使粉末不锈钢多孔蜂窝在烧结时发生氧化而报废。

水基粘结剂中其它有机组元的裂解和完全脱除的温度较高,一般要达500~600℃。在这种温度下,暴露在大气中的多孔蜂窝挤压坯件将会发生氧化。因此,需要在保护气氛中进行。

试验用的粉末是镍-铬-钼不锈钢粉末,其中,铬、钼、锰、硅等元素都和氧具有高的亲和力。现在,无论采用高压水雾化还是氮气雾化所制取的不锈钢粉末,都不可避免地造成粉末表面形成一层薄的难以还原的氧化膜。粉末的氧含量在3000×10-6~6000×10?6。这样,对粉末不锈钢烧结而言,烧结气氛就显得格外重要,适宜于采用真空烧结。

通过试验,不锈钢多孔金属蜂窝材料的烧结工艺曲线如图3所示。烧结温度的确定与材料成分、粉末粒度以及零件要求的物理机械性能有关。对于在粉末表面易形成较为稳定的氧化膜的粉末不锈钢,只有在高温和真空或者低露点的H2气氛中才能还原。粗颗粒粉末组成的坯件,其烧结温度要比细颗粒粉末坯件高。

图3 烧结工艺曲线

2007中国钢铁年会论文集

3 结论

(1)试验研究表明,用高压水雾化不锈钢粉末,添加水基粘结剂,采用冷挤压和真空烧结工艺制取金属粉末蜂窝状零件的工艺是可行的。

(2)当粉末和粘结剂的比例为85﹕15时,在20~50MPa的挤压力下成型的毛坯,经1250℃真空烧结,已制成几种规格的蜂窝状零件。

(3)添加的水基粘结剂,其配方适用于金属粉末冷挤压。

参考文献

1 宝鸡有色金属研究院. 粉末冶金多孔材料.冶金工业出版社.1979

2 钦征骑等. 新型陶瓷材料手册.江苏科学技术出版社.1996

粉末冶金材料标准表

公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能<一> GB/T14667.1-93 <二> MPIF-35

烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊

粉末冶金生产的基本工艺流程

转贴]粉末冶金生产的基本工艺流程 标签:转贴粉末冶金生产基本工艺流程时间:2008-11-26 21:23:53 点击:2803 回帖:0 上一篇:[转贴]金属磨损自修复抗磨剂的性下一篇:金相显微镜的外形尺寸图(图) 粉末冶金生产的基本工艺流程包括:粉末制备、粉末混合、压制成形、烧结及后续处理等。用简图表示于图7-1中。陶瓷制品的生产过程与粉末冶金有许多相似之处,其工艺过程包括粉末制备、成形和致密化三个阶段。 2.1 粉末制备 2.1.1 粉末制备 粉末是制造烧结零件的基本原料。粉末 的制备方法有很多种,归纳起来可分为机械 法和物理化学法两大类。 (1)机械法机械法有机械破碎法与液 态雾化法。 机械破碎法中最常用的是球磨法。该法 用直径10~20mm钢球或硬质合金对金属进行 球磨,适用于制备一些脆性的金属粉末(如 铁合金粉)。对于软金属粉,采用旋涡研磨 法。 雾化法也是目前用得比较多的一种机械 制粉方法,特别有利于制造合金粉,如低合 金钢粉、不锈钢粉等。将熔化的金属液体通 过小孔缓慢下流,用高压气体(如压缩空气) 或液体(如水)喷射,通过机械力与急冷作 用使金属熔液雾化。结果获得颗粒大小不同的金属粉末。图7-2为粉末气体雾化示意图。雾化法工艺简单,可连续、大量生产,而被广泛采用。

(2)物理化学法常见的物理方法有气相与液相沉 积法。如锌、铅的金属气体冷凝而获得低熔点金属粉末。 又如金属羰基物Fe(CO)5、Ni(CO)4等液体经180~250℃ 加热的热离解法,能够获得纯度高的超细铁与镍粉末, 称为羰基铁与羰基镍。 化学法主要有电解法与还原法。电解法是生产工业 铜粉的主要方法,即采用硫酸铜水溶液电解析出纯高的 铜。还原法是生产工业铁粉的主要方法,采用固体碳还 原铁磷或铁矿石粉的方法。还原后得到得到海绵铁,经 过破碎后的铁粉在氢气气氛下退火,最后筛分便制得所 需要的铁粉。图7-2 粉末气体雾化示意图 2.1.2 粉末性能 粉末的性能对其成形和烧结过程,及制品的性能都有重大影响,因而对粉末的性能必须加以了解。粉末的性能可分为物理性能、化学性能和工艺性能。物理性能有颗粒形状、粒度及粒度组成、密度、硬度、加工硬化性、塑性变形能力以及显微组织等;化学性能有化学成分;工艺性能有粉末的松装密度、流动性和压制性等。通常用下述几个主要性能来评价粉末的性能。 (1)颗粒形状、粒度及粒度组成 a.颗粒形状颗粒形状是决定粉末工艺性能的主要因素。用不同方法制造的粉末形状不同,如表7-2所示。颗粒的形状如图7-3所示。颗粒形状对粉末的压制成形和烧结都会带来影响。如表面光滑的粉末颗粒,其流动性好,对提高压坯的密度有利。但形状复杂的粉末,对提高制品的压坯强度有利,同时能促进烧结的进行。 表7-2 颗粒形状、松装密度与粉末生产方法的关系 粉末生产方法 粉末颗粒形状 松装密度g/cm3 粉末生产方法

粉末冶金原理_考研复习纲要

课程名称:粉末冶金学 Powder Metallurgy Science 第一章导论 1粉末冶金技术的发展史History of powder metallurgy 粉末冶金是采用金属粉末(或非金属粉末混合物)为原料,经成形和烧结操作制造金属材料、复合材料及其零部件的加工方法。 粉末冶金既是一项新型材料加工技术,又是一项古老的技术。 .早在五千年前就出现了粉末冶金技术雏形,古埃及人用此法制造铁器件; .1700年前,印度人采用类似方法制造了重达的“DELI 柱”(含硅Fe合金,耐蚀性好)。 .19世纪初,由于化学实验用铂(如坩埚)的需要,俄罗斯人、英国人采用粉末压制、烧结和热锻的方法制造致密铂,成为现代粉末冶金技术的基础。 .20世纪初,现代粉末冶金的发展起因于爱迪生的长寿命白炽灯丝的需要。钨灯丝的生产标志着粉末冶金技术的迅速发展。 .1923年硬质合金的出现导致机加工的革命。 .20世纪30年代铜基含油轴承的制造成功,并在汽车、纺织、航空、食品等工业部门的广泛应用。随后,铁基粉末冶金零部件的生产,发挥了粉末冶金以低的制造成本生产高性能零部件的技术优点。 .20世纪40年代,二战期间,促使人们开发研制高级的新材料(高温材料),如金属陶瓷、弥散强化合金作为飞机发动机的关键零部件。 .战后,迫使人们开发研制更高性能的新材料,如粉末高速钢、粉末超合金、高强度铁基粉末冶金零部件(热锻)。大大扩大了粉末冶金零部件及其材料的应用领域。 .粉末冶金在新材料的研制开发过程中发挥其独特的技术优势。 2粉末冶金工艺 粉末冶金技术的大致工艺过程如下:

↓ 成形(模压、CIP、粉浆浇注、轧制、挤压、温压、注射成形等) ↓ 烧结(加压烧结、热压、HIP等) ↓ —后续处理 Typical Processing flowchart for Powder Metallurgy Technique 3粉末冶金技术的特点 .低的生产成本: 能耗小,生产率高,材料利用率高,设备投资少。 ↑↑↑ 工艺流程短和加工温度低加工工序少少切削、无切削 .材料成分设计灵活、微观结构可控(由工艺特征决定): 能制造普通熔练法不可能生产的材料,如W-Cu、SnO 2 -Ag、WC-Co、Cu-石墨、金 属陶瓷(TiC-NiCr,Al 2O 3 -Ni或Cu,TiB 2 -Cu等)、弥散强化材料(Al 2 O 3 -Cu Al 2 O 3 -Al, Y 2O 3 -Fe基合金)、粉末超合金(非相图成分)、难熔金属及其合金如钨钼、含油 轴承、过滤材料等。 .高的性能: 粉末高速钢、粉末超合金因无成分偏析和稳定的组织(细的晶粒)而性能优于熔炼法制备的合金;纳米材料,金属-陶瓷梯度复合材料(梯度硬质合金)。 主要不足之处: .由于受设备容量的限制,传统粉末冶金工艺制造的粉末冶金零部件的尺寸较其它加工方法(铸造,机加工等)小; .材料韧性不高; .零部件的形状复杂程度和综合力学性能有限等。

粉末冶金材料标准表完整版本

公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能 <一> GB/T14667.1-93 <二> MPIF-35 编辑版word

烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊 编辑版word

粉末冶金工艺基本知识

粉末冶金工艺基本知识 粉末冶金成形 粉末冶金工艺及材料 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法,既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料,又可制造各种精密的机械零件,省工省料。但其模具和金属粉末成本较高,批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比,具有以下特点: 1.粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的,因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2.提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末,凝固速度极快、晶粒细小均匀,保证了材料的组织均匀,性能稳定,以及良好的冷、热加工性能,且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制,可提高强化相含量,从而发展新的材料体系。 3.利用各种成形工艺,可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件,大量减少机加工量。提高材料利用率,降低成本。 粉末冶金的品种繁多,主要有:钨等难熔金属及合金制品;用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)等硬质合金,用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀,还可制造模具等;Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料,用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。随着粉末冶金生产技术的发展,粉末冶金及其制品将在更加广泛的应用。 1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末,其计量单位一般是以微米(μm)或纳米(nm)。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末,要求其杂质和气体含量不超过1%~2%,否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴ 粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒,即二次颗粒。图描绘了由若干一次颗粒聚集成二次颗粒的情形。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵ 颗粒形状 即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等,可以通过显微镜的观察确定。 ⑶ 比表面积 即单位质量粉末的总表面积,可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴ 填充特性 指在没有外界条件下,粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末

粉末冶金原理

1.粉末冶金:制取金属或用金属粉末(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、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。 2.二次颗粒:单颗粒以某种方式聚集就构成二次颗粒 3.松装密度:粉末在规定条件下自然充填容器时,单位体积内自由松装粉末体的质量 g/cm3。 4.孔隙率:孔隙体积与粉末体的表观体积之比的百分数称为孔隙度(θ)。 5.中位径:将各种粒级粉末个数或百分数逐一相加累积并做图,可以得到累积分布曲线, 分布曲线对应50%处称为中位径 弹性后效:在压制过程中,粉末由于受力而发生弹性变形和塑性变形,压坯内存在着很大的内应力,当外力停止作用后,压坯便出现膨胀现象 6.合批:将成分相同而粒度不同的粉末进行混合,称为合批 7.烧结机构:研究烧结过程中各种可能的物质迁移方式及速率。 8.热压:热压又称为加压烧结,是把粉末装在模腔内,在加压的同时使粉末加热到正常 烧结温度或更低一些的温度,经过较短时间烧结成致密而均匀的制品。 9.活化烧结:是指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 体的密度和其它性能得到提高的方法。 10.单颗粒:粉末中能分开并独立存在的最小实体称为单颗粒。 11.振实密度:粉末装于振动容器,规定条件下,经振动敲打后测得的粉末密度。 12.粒度:以mm或μm的表示的颗粒的大小称颗粒直径,简称粒径或粒度。 13.混合:将两种或两种以上不同成分的粉末混合均匀。分为机械法和化学法。 14.搭桥:粉末在松装堆集时,由于表面不规则,彼此之间有摩擦,颗粒相互搭架而形成 拱桥孔洞的现象。 15.快速冷凝技术的特点:(1)急冷可大幅度地减小合金成分的偏析;(2)急冷可增加合 金的固溶能力;(3)急冷可消除相偏聚和形成非平衡相;(4)某些有害相可能由于急冷而受到抑制甚至消除;(5)由于晶粒细化达微晶程度,在适当应变速度下可能出现超塑性等。 16.粉末颗粒的聚集形式:聚合体、团粒、絮凝体;区别: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力粘接而成的,其结合强度不大,用研磨。擦碎等方法在液体介质中容易分散成更小的团粒或二次颗粒或单颗粒;絮凝体则是在粉磨悬浊液中,由单颗粒或二次颗粒结合成的更松软的聚集颗粒。 17.减少因摩擦出现的压力损失的措施:1)添加润滑剂、2)提高模具光洁度和硬度、3) 改进成形方式,如采用双面压制等。 18.粉末冶金技术的优点:1. 能生产用普通熔炼方法无法生产的具有特殊性能的材料:① 能控制制品的孔隙度(多孔材料、多孔含油轴承等);②能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果,生产各种特殊性能的材料(钨-铜假合金型的电触头材料、金属和非金属组成的摩擦材料等);③能生产各种复合材料。 2.粉末冶金方法生产的某些材料,与普通熔炼法相比,性能优越:①高合金粉末冶金材料的性能比熔铸法生产的好(粉末高速钢可避免成分的偏析);②生产难熔金属材料或制品,一般要依靠粉末冶金法(钨、钼、铌等难熔金属)。缺点:1、粉末成本高;2、制品的大小和形状受到一定限制;3、烧结零件的韧性较差。 19.粉末料预处理的方式及作用:1、退火:还原氧化物,消除杂质,提高纯度;消除加工 硬化,稳定粉末的晶体结构;钝化金属,防止自燃。2、混合:使不同成分的粉末混合均匀,便于压制成形和后续处理。3、筛分:筛分的目的在于把颗粒大小不匀的原始粉

粉末冶金术语

粉末冶金术语! 1.粉末 粉末powder 通常是指尺寸为0.1um~1mm的离散颗粒的集合体。粉浆slurry 粉末在液体中形成的可浇注的粘性分散体系。 坯料feedstock 用作注射成形或粉末挤压原料的塑化粉末。 雾化粉atomized powder 熔融金属或合金分散成液滴并凝固成单个颗粒的粉末。 (分散介质通常是高速气流或液流) 羰基粉carbonyl powder 热离解金属羰基化合物而制得的粉末。 电解粉electrolytic powder 用电解沉积法制得的粉末。 还原粉reduced powder 用化学还原法还原金属化合物而制成的粉末。 海绵粉sponge powder 将还原法制得的高度多孔金属海绵体粉碎而制成的多孔性还原粉末。 合金粉alloyed powder 由两种或多种组元部分或完全合金化而制得的金属粉末。 预合金粉pre-alloyed powder 通常指将熔体雾化而制成的完全合金化的粉末。 复合粉composite powder 每一颗粒由两种或多种不同成分组成的粉末。 包覆粉coated powder 由一层异种成分包覆在颗粒表面而形成的复合粉。 合批粉blended powder 由名义成分相同的不同批次粉末混合而成的粉末。 粘结剂binder 为了提高压坯的强度或防止粉末偏析而添加到粉末中的可在烧结前或烧结过程中除掉的物质。 掺杂(添加)剂dopant 为了防止或控制烧结体在烧结过程中或在使用过程中的再结晶或晶粒长大而在金属粉末中加入的少量物质。 (主要用于钨粉末冶金) 润滑剂lubricant 为了减少颗粒之间及压坯与模壁表面之间的摩擦而加入粉末中的物质。 增塑剂plasticizer 用于粘结剂,旨在提高粉末成形性的热塑性材料。 制粒granulation 为改善粉末流动性而使较细颗粒团聚成粗粉团粒的工 艺。 机械合金化mechanical alloying 用高能研磨机或球磨机实现固态合金化的过程。 松装密度apparent density 在规定条件下粉末自由填充单位容积的质量。 散装密度bulk density 在非规定条件下测得的单位容积粉末的质量。 振实密度tap density 在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量。 压缩性compressibility 在加压条件下粉末被压缩的程度,通常是在封闭模中的单轴向压制。 成形性compactibility 粉末被压缩成一定形状并在后续加工过程中保持这种形状的能力,它是粉末流动性、压缩性和压坯强度的函数。 压缩比compression ratio 加压前粉末的体积与脱模后压坯的体积之比。 装填系数fill factor 粉末充填模具的高度与脱模后压坯高度之比。 流动性flowability 描述粉末流过一个限定孔的定性术语。 氢损hydrogen loss 金属粉末或压坯在规定条件下在纯氢中加热所引起的相对质量损失。 比表面积specific surface area 单位质量粉末的总表面积。 粒度particle size 通过筛分或其他合适方法测得的单个粉末颗粒的线性尺寸。 粒度分布particle size distribution 将粉末试样按粒度不同分为若干级,每一级粉末(按质量、按数量或按体积)所占的百分率。 粒度级cut 分级后介于两种名义粒度界限内的粉末部分。 2成型 1、成形forming 将粉末转变成具有所需形状的凝聚体的过程。 2、压制pressing 在模具或其他容器中,在外力作用下,将粉末密实成具有规定形状和尺寸的工艺过程。 3、压坯compact,green compact 将粉末通过冷压或注射成形而制成的坯件。 4、毛坯blank 没达到最终尺寸和形状的压坯、预烧结坯或烧结坯。 1

粉末冶金基础知识

安全管理编号:LX-FS-A81397 粉末冶金基础知识 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

粉末冶金基础知识 使用说明:本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性,导向性的规划,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 (一)粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末,其计量单位一般是以微米(μm)或纳米(nm)。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末,要求其杂质和气体含量不超过1%~2%,否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。

实际的粉末往往是团聚了的颗粒,即二次颗粒。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等,可以通过显微镜的观察确定。 ⑶比表面积 即单位质量粉末的总表面积,可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴填充特性 指在没有外界条件下,粉末自由堆积时的松紧程

分析粉末冶金高速钢制造工艺

分析粉末冶金高速钢制造工艺 20世纪60年代后期在瑞典开发成功,并于70年代初期进入市场。该工艺可在高速钢中加入较多合金元素而不会损害材料的强韧性或易磨性,从而可制成具有高硬度、高耐磨性、可吸收切削冲击、适合高切除率加工和断续切削加工的刀具。 高速钢刀具材料主要由两种基本成分构成:一种是金属碳化物(碳化钨、碳化钼或碳化钒),它赋予刀具较好的耐磨性;二是分布在周围的钢基体,它使刀具具有较好的韧性和吸收冲击、防止碎裂的能力。制备普通高速钢时,是将熔化的钢水从钢水包中注入铸模,使其缓慢冷却凝固。此时,金属碳化物从溶液中析出,并形成较大的团块。高速钢中添加的合金含量越多,碳化物团块就越大。达到某一临界点时,可形成尺寸极大的碳化物团块(直径可达40mm)。出现大的碳化物团块的临界点根据钢锭的尺寸以及其它因素而略有不同,但一般是在碳化钒含量达到约4%时发生。通过对钢锭进行锻造、轧制等后续加工,可以粉碎其中一部分碳化物团块,但不可能将其完全消除。虽然增加钢材中金属碳化物颗粒的数量可以改善材料的耐磨性,但随着合金含量的增加,碳化物的尺寸及团块数量也会随之增加,这对于钢材的韧性会产生极其不利的影响,因为大的碳化物团快可能成为产生裂纹的起始点。 粉末冶金高速钢的制备工艺与普通高速钢的制备工艺不同,熔化的钢水不是直接注入铸模,而是通过一个小喷嘴将其吹入氮气流中进行雾

化,喷出的雾状钢水迅速冷却为细小的钢粒(直径小于1mm)。由于钢水溶液中的碳化物在快速冷却过程中来不及沉淀和形成团快,因此获得的钢粒中碳化物颗粒细小且分布均匀。将这些钢粉过筛后置入一个钢桶中,并将钢粉中间的空气抽净形成真空状态,然后在高温、高压下将钢桶中的钢粉压制成型,即可得到致密度为100%的粉末冶金高速钢毛坯。这一制备工艺被称为热等静压(hotisostaticpressing,HIPing)成型。然后可对毛坯进行锻造、轧制等后续加工。 利用热等静压成型工艺制备的粉末冶金高速钢中的碳化物颗粒非常细小,而且不管其合金含量为多少,这些碳化物颗粒都可均匀分布于整个高速钢基体中。

JIS Z2550-2000标准日本粉末冶金

JIS 烧结金属材料——规格 JIS Z 2550:2000 平成12年(2000)3月20日修正 日本工业标准调查会审议 (日本标准协会发行)

Z 2550:2000 前言 本标准是以工业标准化法为基础,经过日本工业标准调查会审查,由通商产业大臣修改的日本工业标准。根据本标准,对JIS Z 2550:1989(机械构造部件用烧结材料)修改置换。 JIS Z 2550附属书如下所示。 附属书(规定)机械构造部件用烧结材料 主管大臣:通商产业大臣制订:昭和58(1983).11.1 修改:平成12(2000).3.20 公示:平成12(2000).3.21 拟订原案合作者:日本粉末冶金工业协会 审议部会:日本工业标准调查会非铁金属部会(部会长神尾彰彦) 如对此标准有意见或者疑问,请联系工业技术院标准部标准业务科产业基盘标准化推进室(100-8921东京都千代田区霞关1条3-1) 并且,日本工业标准根据工业标准化法第15条规定,以5年为最大期限,必须在此期限内附日本工业标准调查会审议,并及时确认、修改或废止。

日本工业标准 烧结金属材料——规格 Sintered metal materials—Specification 序本标准是以1996年第一版发行的ISO 5755,Sintered metal materials—Specification为基础,制订的日本工业标准,但日本工业标准与ISO标准值的规定项目不一样,不可能直接对比统一。这次修改,在附属书中对采用ISO的材料的日本工业标准材料进行了规定,使两者可以并用。不过,因ISO开始了原国际标准的修改工作,需要注意ISO材料记号的使用。此外,本标准中有侧线或者点线的部分,为附属书材料特性试验的相关部分,是国际标准中没有的事项。 1. 适用范围此标准规定了轴承与机械部件使用的烧结金属材料的化学成分、机械特性 及物理特性。 备注1 选择粉末冶金材料时,材料的特性不单是化学成分及密度,还要考虑到制造方 法。已经适用于制品、用途的材料特性,锻造品和铸造品或许不同。因此,在确认特性 时,最好与生产者联系。 2.此标准对应的国际标准如下所示 ISO 5755,Sintered metal materials—Specification 2. 引用标准以下的标准因被本标准引用,构成了本标准规定的一部分。这些引用标准, 适用其最新版本。 JIS Z 2202 金属材料冲击试验片 JIS Z 2241 金属材料拉伸试验方法 备注ISO 6892,Metallic materials—Tensile testing at ambient temperature与本标准 同等。 JIS Z 2242 金属材料冲击试验方法 JIS Z 2244 维氏硬度试验—试验方法 JIS Z 2245 洛氏硬度试验—试验方法 备注ISO-4498-1,Sintered metal materials(excluding hardmetal)—Determination of apparent hardness—Part1:虽然限定了烧结材料的规格,但试验方法同等。 JIS Z 2501 烧结金属材料密度、含油率及开放气孔率试验方法 备注ISO 2738,Permeable sintered metal materials—Determination of density,oil content and open porosity与此标准一致。 JIS Z 2507 烧结轴承—径向压碎强度试验方法 备注ISO 2739,Sintered metal bushes—Determination of radial crushing strength与 此标准一致。 3. 选取样本选取样本遵循相关的日本工业标准。 4. 试验方法为了评价附表1到附表9及附属书的指示特性,适用以下的试验方法。4.1 化学成分成分分析尽量按日本工业标准规定的方法进行。没有合适的标准时,根据 和受试者的协议进行试验。 4.2 开放气孔率开放气孔率遵从JIS Z 2501进行试验。 4.3 含油率含油率遵从JIS Z 2501进行试验。 4.4 拉伸强度拉伸强度使用附图1.所示试验片,遵从JIS Z 2241进行试验。 4.5 外观硬度外观硬度遵从JIS Z 2244或JIS Z 2202进行试验。

粉末冶金原理重点

装球量:球磨筒内磨球的数量。 球料比:磨球与磨料的质量比电流效率:一定电量电解出的产物的实际质量与通过同样电量理论上应电解出的产物质量之比,用公式表示为n i=M/ (qlt)x 100% 粒度分布:指不同粒径的的颗粒在粉末总质量中所占的百分数,可以用某种统计分布曲线或统计分布函数描述。 松装密度:粉末在规定条件下自然填充容器时,单位体积内粉末的质量,单位为 g/cm3。 振实密度:在规定条件下,粉末受敲打或振动填充规定容器时单位体积的粉末质量。单颗粒:晶粒或多晶粒聚集,粉末中能分开并独立存在的最小实体。 一次颗粒:最先形成的不可以独立存在的颗粒,它只有聚集成二次颗粒时才能独立存在。 二次颗粒:由两个以上的一次颗粒结合而又不易分离的能独立存在的聚集颗粒称为二次颗粒。 压缩性: 粉末被压紧的能力 成形性: 粉末压制后,压坯保持既定形状的能力 净压力: 单元系烧结:纯金属、固定化学成分的化合物和均匀固溶体的粉末烧结体系,是一种简单形式的固相烧结。 多元系固相烧结:由两种以上组元(元素、化合物、合金、固溶体)在固相线以下烧结的过程。 气氛的碳势:某一含碳量的材料在某种气氛烧结时既不渗碳也不脱碳,以材料中碳含量表示气氛中的碳势。 活化烧结:系指能降低烧结活化能,是体系的烧结在较低的温度下以较快的速度进行,烧结体性能得以提高的烧结方法。 氢损值:金属粉末的试样在纯氢气中煅烧足够长时间,粉末中的氧被还原成了水蒸气,某些元素与氢气生成挥发性的化合物,与挥发性金属一同排除,测的试样粉末的相对质量损失,称为氢损。 液相烧结:烧结温度高于烧结体系低熔组分的熔点或共晶温度的多元系烧结过程,即烧结过程中出现液相的粉末烧结过程统称为液相烧结。 机械合金化是指金属或合金粉末在高能球磨机中通过粉末颗粒与磨球之间长时间激烈地冲击、碰撞,使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂,导致粉末颗粒中原子扩散,从而获得合金化粉末的一种粉末制备技术。 热等静压:把粉末压坯或把装入特制容器内的粉末体在等静高压容器内同时施以高温和高压,使粉末体被压制和烧结成致密的零件或材料的过程 冷等静压:室温下,利用高压流体静压力直接作用在弹性模套内的粉末体的压制方法 1 、粉末制备的方法有哪些,各自的特点是什么? 1 物理化学法 1 还原法:碳还原法(铁粉)气体(氢和一氧化碳)还原法(W,Mo,Fe,Ni,Cu,Co 及其合金粉末) 金属热还原法(Ta,Nb,Ti,Zr,Th,U)-SHS自蔓延高温合成。 1.2还原-化合法:适合于金属碳化物、硼化物、硅化物、氮化物粉末 1.3化学气相沉积CVD 1.4物理气相沉积PVD或PCVD (复合粉)

粉末冶金材料标准表

公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能<一>G B/T14667.1-9 3

-35 240 390 260 1.0 25070 7.0 F-0008-50HT -65HT -75HT -85HT 380 450<0.5S 480 22HRC 60HRC 6.3 450520 <0.5 55028 60 6.6 520 590 <0.5 620 32 60 6.9 590 660 <0.5 690 35 60 7.1 烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注:用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲ 注:用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注:用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目 的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0% ⊙铁-铜合金和铜钢粉末冶金材料性能(MPIF-35) 材料编号最小强度(A)(E) 拉伸性能 横向 断裂 压缩 屈服 强度 (0.1%) 硬度 密度屈服极限极限强度 屈服强度 (0.2%) 伸长率 (25.4mm ) 宏观 (表 现) 微观 (换算 的) MPa MPa MPa % MPa MPa 络氏g/cm3 FC-0200-15 -18 -21 -24 100 170 140 1.0 310 120 11HR B N/A 6.0 120 190 160 1.5 350140 18 6.3 140 210 180 1.5 390 160 26 6.6 170 230 200 2.0 430 180 36 6.9 FC-0205-30 -35 -40 -45 210 240 240 <1.0 410 340 37HR B N/A 6.0 240 280 280 <1.0 520 370 48 6.3 280 340 310 <1.0 660 390 60 6.7

粉末冶金及模具设计 完整版

毕业设计(论文) 题目:粉末冶金及模具设计 专业:数控应用技术 班 成都电子机械高等专科学校

二〇〇七年六月 摘要 本文主要围绕粉末冶金及模具设计开展了以下几方面的研究 1、在粉末冶金技术的特点及其在新材料中的作用进行研究,重点介绍了粉末冶金在工业中的重要性及其压制步骤。 2、在粉末冶金工艺中,根据产品的要求选择金属粉末或非金属粉末为原材料来压制。 3、在粉末冶金模具设计原理方面,本文重点围绕精整模具设计进行研究,归纳、总结并提出了精整模具三个关键零部件(芯棒、模冲、阴模)。

关键词:粉末冶金粉末冶金模具精整 Abstract This text was main circumambience powder metallurgy and molding tool design to open an exhibition the following several aspect of research 1,carry on research in the new function within material in the characteristics of technique of the powder metallurgy and it,point introduction the powder metallurgy is in the industry of importance and

it inhibit a step。 2,in the powder metallurgy the craft,according to the metals powder of the request choice or nonmetal powder of product for original material to inhibit。 3,at the molding tool design of the powder metallurgy principle,this text point around Jing's whole molding tool design carry on research and induce,summary and put forward Jing the whole key with three molding tool zero partses(Xin stick,mold blunt,Yin mold)new of classification method。 Key Words:Craft and material of the powder metallurgy Powder metallurgy molding tool The Jing is whole

粉末冶金原理考试题标准答案

2006 粉末冶金原理课程I考试题标准答案 一、名词解释:( 20 分,每小题 2 分) 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,筒体的转动速度 比表面积:单位质量或单位体积粉末具有的表面积 一次颗粒: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; 离解压:每种金属氧化物都有离解的趋势,而且随温度提高,氧离解的趋势越大,离解后的氧形成氧分压越大,离解压即是此氧分压。 电化当量:这是表述电解过程输入电量与粉末产出的定量关系,表达为每 96500库仑应该有一克当量的物质经电解析出 气相迁移:细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压,在高温经挥发进入气相,被还原后沉降在大颗粒上,导致颗粒长大的过程 颗粒密度:真密度、似密度、相对密度 比形状因子:将粉末颗粒面积因子与体积因子之比称为比形状因子 压坯密度:压坯质量与压坯体积的比值 粒度分布:将粉末样品分成若干粒径,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,即为粒度分布 二、分析讨论:( 25 分) 1 、粉末冶金技术有何重要优缺点,并举例说明。( 10 分) 重要优点: * 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); * 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; * 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: * 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; * 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; * 规模效益比较小 2 、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?( 10 分) 气体雾化制粉过程可分解为金属液流紊流区,原始液滴形成区,有效雾化区和冷却区等四个区域。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:音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。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。 3 、分析为什么要采用蓝钨作为还原制备钨粉的原料?( 5 分) 采用蓝钨作为原料制备钨粉的主要优点是 * 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。 * 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。

2018年中南大学粉末冶金学院959材料科学基础考纲

发布时间:2017/9/28 17:55 浏览次数:113 次本考试大纲由粉末冶金研究院教授委员会于2017年9 月27日通过。 粉末冶金研究院2017年硕士研究生入学考试《材料科学基础》试题形式分为3个专业特色模块,分别为:金属材料、无机非金属材料、高分子材料与工程,考生根据自身优势选择其中1个模块答题即可,每个模块均为150分。 I.考试性质 《材料科学基础》是材料科学与工程及相关学科专业硕士研究生的入学专业基础考试课程。材料科学是研究材料内在结构、性能和制备工艺之间相互作用关系的科学学科。《材料科学基础》考试成绩是评价考生是否具备从事材料科学与工程研究能力的基本标准。 II.考查目标 材料科学与工程学科主要探讨材料组成-制备工艺-组织结构(电子、原子和微观结构等)-性能-外界环境之间的相互作用关系。其中,材料结构在很大程度上决定了材料的性能。本课程考试通过重点考察学生对材料科学的基本概念和定律的理解基础上,旨在评估考生运用材料科学的基本原理和方法解决实际材料工程问题的能力。 III.考试形式和试卷结构 1、试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分,考试时间180分钟。 2、答题方式 答题方式为闭卷,笔试。 3、试卷内容结构 本试卷分为3个模块,分别为金属材料、无机非金属材料、高分子材料与工程专业特色模块,每个模块均为150分。考生可根据自身的优势选择3个专业特色模块中的任何1个模块答题即可。

IV.试卷题型结构及比例 包括名词解释、简答题、计算和综合分析论述等不同形式的题目。 名词解释约20% 简答题约40% 计算和综合分析论述题等约40% V.考查内容 (1)金属材料模块考点: 一、晶体结构 金属材料中的原子键合方式、特点及其对材料性能的影响; 晶体学基础:空间点阵与晶体结构的基本概念、晶向指数与晶面指数;常见典型金属的晶体结构及其特征、晶体材料的多晶型性; 合金相结构:固溶体、金属间化合物的概念及分类、影响固溶体溶解度的因素、合金相与材料性能的关系。 二、晶体缺陷 晶体缺陷的概念及分类; 点缺陷:点缺陷的类型、平衡浓度、产生及其运动、点缺陷与材料行为; 位错:位错的基本类型和特征、柏氏矢量、位错的运动、位错的应力场及其与其他缺陷的相互作用、位错的增值、位错反应、实际晶体中的位错、位错理论的应用; 表面与界面:表面与表面吸附、晶界与相界的概念和分类、界面特性、晶体缺陷在材料组织控制(如扩散、相变)和性能控制(如材料强化)中的作用。 三、凝固 金属结晶与凝固的概念、金属结晶的基本规律、金属结晶的热力学条件、均匀形核、非均匀形核、

粉末冶金考试试题及答案

一、名词解释:( 20 分,每小题 2 分) 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,筒体的转动速度 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; 离解压:每种金属氧化物都有离解的趋势,而且随温度提高,氧离解的趋势越大,离解后的氧形成氧分压越大,离解压即是此氧分压。 电化当量:这是表述电解过程输入电量与粉末产出的定量关系,表达为每 96500库仑应该有一克当量的物质经电解析出 气相迁移:细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压,在高温经挥发进入气相,被还原后沉降在大颗粒上,导致颗粒长大的过程 颗粒密度:真密度、似密度、相对密度 比形状因子:将粉末颗粒面积因子与体积因子之比称为比形状因子 压坯密度:压坯质量与压坯体积的比值 粒度分布:将粉末样品分成若干粒径,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,即为粒度分布 加工硬化:金属粉末在研磨过程中由于晶格畸变和位错密度增加,导致粉末硬度增加,变形困难的现象称为加工硬化; 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; 假合金:不是根据相图规律构成的合金体系,假合金实际是混合物; 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还原性气体或真空条件 成形性:粉末在经模压之后保持形状的能力。 压缩性:粉末在模具中被压缩的能力称为压缩性。 流动性:50 克粉末流经标准漏斗所需要的时间称为粉末流动性。 粉末粒度:一定质量(一定体积)或一定数量的粉末的平均颗粒尺寸成为粉末粒度 比表面积:一克质量或一定体积的粉末所具有的表面积与其质量或体积的比值称为比表面积 孔隙度:粉体或压坯中孔隙体积与粉体体积或压坯体积之比; 松装密度:粉末自由充满规定的容积内所具有的粉末重量成为松装密度 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。 弹性后效:粉末经模压推出模腔后,由于压坯内应力驰豫,压坯尺寸增大的现象称作 单轴压制:在模压时,包括单向压制和双向压制,压力存在压制各向异性 密度等高线:粉末压坯中具有相同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 合批:具有相同化学成分,不同批次生产过程得到的粉末的混合工序称为合批 雾化介质:雾化制粉时,用来冲吉破碎金属流柱的高压液体或高压气体称为雾化介质; 活化能:发生物理或化学反应时,形成中间络合物所需要的能量称为活化能 平衡常数:在某一温度,某一压力下,反应达到平衡时,生成物气体分压与反应物气体分压之比超硬材料:以金刚石或立方氮化硼单晶为原料制取的磨料、聚晶、及与其它材料结合而成的复合材料及制品。 熔焊:触头闭合后出现融化使开关不能再断开的现象。静焊:电触头本身电阻使表面局部熔化。动焊:接通时,动触头打击静触头,弹跳,引起了电弧。 等静压制:是借助高压泵的作用把液体介质(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粉末上,使粉末体在同一时间内各个方法均匀受压而获得密度分布均匀和强度较高的压坯。 粉浆浇注:金属粉末在不施加外压力的情况下而实现成形的过程。对于压制性差的脆性粉末,如碳化物、硅化物、氮化物、铬和硅等粉末,粉浆浇注是特别有效的成形方法。 高性能粉末冶金材料:采用传统的或特殊的粉末冶金方法所制备的性能更高的粉末冶金材料。全致密化技术优点:材料与能量的合理利用,成分设计的灵活性,微观组织的完整性。 固溶强化:加入与基体金属原子尺寸不同的元素( 铬、钨、钼等) 引起基体金属点阵的畸变,加

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