【正文】 鐵中的碳與氧的反應使顆粒表面形成凹凸而粗粗糙化： Fe(C)(l)+O2=Fe(l)+CO2CO2微氣泡在逸至鐵液滴表面時造成表面凹凸。簡述RZ工藝（制霧化鐵粉的工藝）設計依據(jù)。因此造成壓坯的各處密度不均勻。？？分析Fe12Cu，YG10，WCuNi合金中固相顆粒保持特定形狀的原因。五、分析題為什么說穩(wěn)壓技術(shù)是傳統(tǒng)模壓技術(shù)的發(fā)展與延伸？溫壓技術(shù)是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。？？為什么彌散強化銅材料具有高的紅硬性？在熱等靜壓技術(shù)中，選用包套材料應注意哪些技術(shù)問題？可塑性和強度不破裂和隔絕高壓氣體滲入良好的可加工性和可焊接性不與粉末發(fā)生反應和造成污染HIP后易被除去成本低在金屬粉末注射成形過程中，為什么必須采用細粉末做原料？通常采用哪兩種基本的脫脂方法？細粉末提高粉末燒結(jié)驅(qū)動力和脫脂后坯體的強度，便于混練和注射，制造形狀復雜、薄壁、小尺寸件；通常采用的脫脂方法：溶劑脫脂、熱脫脂。但較高的溶解度導致燒結(jié)體的變形和為晶粒異常長大提供條件，這是不希望的。如果θ90，燒結(jié)開始時液相即使生成，液會很快跑出燒結(jié)體外，稱為滲出。但長的刷粉周期卻使電流密度下降，粉末粗化。B 破碎時顆粒表面形成凹凸；C 高溫還原時使顆粒間產(chǎn)生輕度燒結(jié)，即細小顆粒粘結(jié)在大顆粒上。工藝設計思路：① 解決純鐵高熔點所帶來的工藝困難：工業(yè)純鐵的熔點在1500℃以上，熔煉溫度達1650―1700℃，采用低硅高碳（%）合金，使熔體溫度保持在13001350℃。霧化鐵粉：包括水霧化鐵粉和氣霧化鐵粉。即使燒結(jié)不出現(xiàn)液相，但兩種固相的界面能也能決定燒結(jié)過程？？什么是燒結(jié)氣氛的碳勢？能進行碳勢控制的燒結(jié)氣氛有哪些？某一含碳量的材料在某種氣氛中燒結(jié)時既不滲碳也不脫碳，以材料中的碳含量表示氣氛的碳勢。適用性：在壓制壓力不太大時優(yōu)越性顯著。巴爾申方程基本假設:（1）將粉末體視為彈性體（2）不考慮粉末的加工硬化（3）忽略模壁摩擦適用性：硬質(zhì)粉末或中等硬度粉末在中壓范圍內(nèi)壓坯密度的定量描述。. K、Na等促使鎢粉顆粒粗化；. Ca、Mg、Si等元素無明顯影響：. 少量Mo、P等雜質(zhì)元素可阻礙W粉顆粒長大（2）還原方式：二階段還原（3）氫氣：降低氫的露點，流量不宜過高，順流通氫。？？運用揮發(fā)沉淀長大機理，說明H2還原WO3制取細W粉時應如何控制工藝條件？（1） 原料： A 粒度：當采用WO3時，其粒度與還原鎢粉粒度間的依賴性不太明顯，而主要取決于WO2的粒度。用于干摩擦式離合器和制動器的關(guān)鍵材料.？？欲制造Cu基結(jié)構(gòu)零件、Cu基電工觸頭和Cu基過濾器三種粉末冶金零件，其原料Cu粉應分別采用哪種制粉方法？為什么？Cu基結(jié)構(gòu)零件：霧化法（水霧化）；顆粒形狀不規(guī)則，顆粒間機械嚙合，壓坯強度也大。Cu基電工觸頭：電解法；純度高，導電性能好。目前，采用藍鎢（藍色氧化鎢）作原料。（4）還原工藝條件： .還原溫度T：降低T，高的溫度會提高鎢氧化物的水合物在氣相中的濃度，顆粒粗化； .推舟速度V：降低V，推舟速度打?qū)е卵鯕庠黾?，高氧指?shù)的氧化物具有更大的揮發(fā)性，提高濃度，顆粒粗化； .料層厚度t：降低t，料層厚度過高不利于氫向底層物料的擴散，鎢氧化物的含氧量高，顆粒粗化。北川公夫方程基本假設：（1）粉末層內(nèi)所有各點的單位壓力相等 （2）粉末層內(nèi)各點的壓力是外力和粉末內(nèi)固有的內(nèi)壓力之和 （3）粉末層內(nèi)各斷面上的外壓力與該斷面上粉末的實際斷面積受的壓力總和保持平衡。黃培云方程基本假設：視粉末為非線性彈一塑體適用性：不論對軟粉末或硬粉末適用效果都比較好用能量的觀點闡述互不相溶系固相燒結(jié)的熱力學條件互不溶系的燒結(jié)服從不等式：γABγA ＋γB，即AB的比界面能必須小于A、B單獨存在的比表面能之和；若γABγA ＋γB，雖然在AA或BB之間可以燒結(jié)，但在AB之間卻不能?？煽靥紕輾夥眨篊O、CHH2+CO混合氣體、有機碳氫化合物氣體、吸熱型氣氛、放熱型氣氛。氣體霧化：鐵、銅、鋁、錫、鉛及其合金粉末（如青銅粉末、不銹鋼粉末）；水霧化：鐵、銅及合金鋼粉末；水霧化鐵粉顆粒表面粗糙，易得氧含量較低、壓縮性較好的不規(guī)則粉末， RZ法可以直接處理廢鋼。而過高的碳則會導致鐵液的表面張力增加，難以得到細粉。三都有利于降低霧化鐵粉的松比，改善粉末的成形性能。？？選擇成形方法時需要考慮的基本問題有哪些？幾何尺寸、形狀復雜程度性能要求（材質(zhì)體系）：力學、物理性能及幾何精度制造成本（結(jié)合批量、效率）：最低液相燒結(jié)的三個基本條件是什么？它們對液相燒結(jié)致密化的貢獻是如何體現(xiàn)的？液相燒結(jié)的三個基本條件：潤濕性、溶解度和液相數(shù)量（1）液相必須潤濕固相顆粒：這是液相燒結(jié)得以進行的前提（否則產(chǎn)生反燒結(jié)現(xiàn)象）。這樣，燒結(jié)合金中的低熔組分將大部分損失掉，使燒結(jié)致密化過程不能順利完成。（3）液相數(shù)量：在一般情況下，液相數(shù)量的增加有利于液相均勻地包覆固相顆粒，為顆粒重排列提供足夠的空間和致密化創(chuàng)造條件。對于一多臺階的粉末冶金零件，設計壓膜時應注意哪些問題？必須保證整個壓坯內(nèi)的密度相同，否則在脫模過程中，密度不同的連接處就會由于應力的重新分布而產(chǎn)生斷裂或分層。除粉末與模具需加熱以外，與常規(guī)模壓幾乎相同，但它擺脫一些傳統(tǒng)模壓技術(shù)的弱點，加熱后粉末塑性 變性得以充分進行，加工硬化速度和程度降低，有效地減小粉末與膜壁間的摩擦和降低粉末顆粒間的內(nèi)摩擦，便于顆粒間的相互填充，能壓制高性能，高強度、高精度的壓坯。（但學長）上述所得的三種粉末冶金合金，由液相燒結(jié)而成，F(xiàn)e12Cu，YG10，WCuNi中低熔點金屬或合金（Cu、Co、CuN）對更高熔點金屬的潤濕性好（潤濕角趨于00），液相在更高熔點金屬不溶解；而相反的，高熔點金屬能夠在低熔點金屬溶解或部分溶解，液相始終存在，而當液相完全潤濕固相情況下，晶粒不會長大，而只有當潤濕不良的情況下，靠顆粒彼此接觸，聚合長大。2002三、簡答題？？（但學長有解）從燒結(jié)驅(qū)動力的角度說明納米粉末具有高燒結(jié)活性的原因。（與2001年第二題相同）工藝設計思路：解決純鐵高熔點所帶來的工藝困難：工業(yè)純鐵的熔點在1500℃以上，熔煉溫度達1650―1700℃，采用低硅高碳（%）合金，使熔體溫度保持在13001350℃。B 破碎時顆粒表面形成凹凸；C 高溫還原時使顆粒間產(chǎn)生輕度燒結(jié)，即細小顆粒粘結(jié)在大顆粒上。該原料具有粒度細、表面活性大，W粉一次顆粒細和便于粒度控制的特點。（5）添加劑：少量的添加劑如Cr、V、Ta、Nb等的鹽可抑制鎢粉顆粒的粗化。（同2001年第8題）細粉末提高粉末燒結(jié)驅(qū)動力和脫脂后坯體的強度，便于混練和注射，制造形狀復雜、薄壁、小尺寸件。是傳統(tǒng)模壓技術(shù)的發(fā)展與延伸。（同2001年第5題）液相燒結(jié)的三個基本條件：潤濕性、溶解度和液相數(shù)量（1）液相必須潤濕固相顆粒：這是液相燒結(jié)得以進行的前提（否則產(chǎn)生反燒結(jié)現(xiàn)象）。這樣，燒結(jié)合金中的低熔組分將大部分損失掉，使燒結(jié)致密化過程不能順利完成。（3）液相數(shù)量：在一般情況下，液相數(shù)量的增加有利于液相均勻地包覆固相顆粒，為顆粒重排列提供足夠的空間和致密化創(chuàng)造條件。（百度）合金強度主要取決于粘結(jié)相的含量及其分布,也就是Co的平均自由程是影響合金強度的最主要因素, WC顆粒間由鈷相相互粘結(jié),起到橋梁作用,并且硬質(zhì)合金主要由鈷相吸收應力功,碳含量在一定范圍內(nèi)偏離化學計量,最多只是造輕微的脫碳或者滲碳,這對強度的影響已經(jīng)遠遠被鈷相含量及分布所彌補,故對合金強度幾乎是沒有影響的 （但學長）在YG合金的生產(chǎn)中，無論合金中碳含量高于WC的化學計量還是低于其化學計量，都會引起合金強度的降低，當合金碳含量低于化學計量，導致η相的出現(xiàn)，他不僅化合了一部分Co，并且很脆，從而降低合金強度，但是合金中含有少量的η相，并不影響合金整體硬度；游離石墨多時，影響材料致密性，強度也隨之降低，但當合金中含少量碳時對合金強度影響很小。而過高的碳則會導致鐵液的表面張力增加，難以得到細粉。三都有利于降低霧化鐵粉的松比，改善粉末的成形性能。粉末加工硬化，壓縮性能差；退火后，塑性改善，顯微硬度下降，壓縮性提高；當壓坯密度較高時，塑性金屬粉末內(nèi)含有合金元素或非金屬夾雜時，會降低粉末的壓縮性；碳、氧和酸不溶物含量的增加使壓縮性變差；粉末顆粒越細，壓縮性越差，成形性越好；由于壓制性由壓坯密度表示,因此凡是影響粉末密度的因素都對壓縮性有影響成形性：粉末經(jīng)壓制后，壓坯保持既定形狀的能力。顆粒松軟、形狀不規(guī)則的粉末，壓緊后顆粒的聯(lián)結(jié)增強，成形性好。？？簡述在目前材料技術(shù)中獲得納米晶材料十分困難的原因。 工程應用也受到制約.在粉末注射成形時采用微細粉末作原料具有哪些技術(shù)上的優(yōu)越性。
納米粉末燒結(jié)活性很高
？？(但學長有解)分析氧化鋁彌散強化復合材料在高溫下（如8500c）具有高硬度的原因。強化效果τc=μb/λμ=基體的切變模量；λ=彌散質(zhì)點間距；b=伯格斯矢量，反映位錯強度。強化效果σs=(* b/C)1/2fP1/6rP1/2強化效果與彌散質(zhì)點的體積分數(shù)、粒子尺寸基體和質(zhì)點的特性有關(guān)。因此造成壓坯的各處密度不均勻。即燒結(jié)體系需滿足方程 γS=γSL+γLCOSθ (θ為潤濕角)液相燒結(jié)需滿足的潤濕條件是θ90；當θ=0，液相充分潤濕固相顆粒，這是最理想的液相燒結(jié)條件；當θ90O，固相顆粒將液相推出燒結(jié)體，發(fā)生反燒結(jié)現(xiàn)象。
液相只有具備完全或部分潤濕的條件，才能滲入顆粒的微孔和裂隙甚至晶粒間界。同時，也可減小固相顆粒間的接觸機會。？？某粉末公司在利用氮氣霧化法生產(chǎn)鋁粉時，發(fā)現(xiàn)所得的鋁粉的粒度滿足用戶提出的要求，而粉末的松裝密度偏低。這很可能是由于壓坯密度分布不均勻而造成的后果；降低壓坯密度的方法有以下幾種：（1）降低壓坯的高徑比。根據(jù)題中所給條件，可采用（2）、（3）、（4）的方法來解決。當0θ900，這是普通的液相燒結(jié)情況，燒結(jié)效果一般。（2）固相在液相中具有有限的溶解度：有限的溶解可改善潤濕性；增加液相的數(shù)量即體積分數(shù)，促進致密化；馬欒哥尼效應（溶質(zhì)濃度的變化導致液體表面張力的不同，產(chǎn)生液相流動）有利于液相遷移；增加了固相物質(zhì)遷移通道，加速燒結(jié)；顆粒表面突出部位的化學位較高產(chǎn)生優(yōu)先溶解，通過擴散和液相流動在顆粒凹陷處析出，改善固相晶粒的形貌和減小顆粒重排的阻力。但過大的液相數(shù)量造成燒結(jié)體的形狀保持性下降。（采用化學或物理的措施，使燒結(jié)溫度降低、燒結(jié)過程加快，或使燒結(jié)體的密度和其它性能得到提高的方法稱為活化燒結(jié)）強化燒結(jié)是泛指能夠增加燒結(jié)速率，或能夠強化燒結(jié)體性能（合金化或抑制晶粒長大）的所有燒結(jié)過程，包括位錯激活燒結(jié)，高溫燒結(jié)，活化燒結(jié)，液相燒結(jié)，自蔓燃反應燒結(jié)？？選擇具體成形技術(shù)時應考慮哪些問題？（第3次）幾何尺寸、形狀復雜程度性能要求（材質(zhì)體系）：力學、物理性能及幾何精度制造成本（結(jié)合批量、效率）：最低以下是一粉末的燒結(jié)圖，請回答1）該體系中存在哪些燒結(jié)機理？GB——境界擴散；SD——表面擴散；VD——體積擴散；EC——蒸發(fā)凝聚2）說明A、B、C、D、E點所代表的意義A——晶界擴散、體積擴散同時作用B——境界擴散、體積擴散、表面擴散同時作用C——晶界擴散、表面擴散同時作用D——只發(fā)生晶界擴散，或主導作用E——只發(fā)生體積擴散，或主導作用四、分析題？？在YG合金的生產(chǎn)中，合金中的化合碳含量可以在一定范圍內(nèi)偏離WC的化學計量而不致引起合金強度的大幅度降低，試分析其原因。但是由于納米（金屬或非氧化物陶瓷）粉末，表面能和活性極高，導致氧的大量吸附，氧含量很高。（同2003年第2題）壓縮性：表示粉末在指定的壓制條件下，粉末被壓緊的能力。一般用壓坯強度表示。綜上所述：除了粉末的塑性（顆粒的顯微硬度←顆粒合金化、氧化與否，粒度組成）以外，其它因素（粉末顆粒形狀、顆粒表面狀態(tài)、粒度）對兩者的影響規(guī)律恰好相悖。霧化鐵粉：包括水霧化鐵粉和氣霧化鐵粉。表面遷移包括表面擴散和蒸發(fā)凝聚。：壓力提高，結(jié)合強度提高（與變形度有關(guān)）（與結(jié)合面積有關(guān)）：含量高，結(jié)合強度大顆粒間接觸面積：即顆粒間的鄰接度.顆粒的顯微硬度.粒度組成.壓制時顆粒間的相互填充程度，進而提高接觸面積.壓制壓力：壓力大，塑性變形大，壓坯強度提高 顆粒形狀：復雜，結(jié)合強度提高，但壓坯強度降低外在因素：殘留應力大小.壓坯密度分布的均勻性（粉末的填充性）.粉末壓坯的彈性后效.模具設計的合理性？？粉末冶金用銅粉可采取哪些方法制備？比較這些銅粉在性能上的差異？液相燒結(jié)包括哪幾種形式？（1）瞬時液相燒結(jié)：在燒結(jié)中、初期存在液相，后期液相消失。前期為固相燒結(jié)，后期為液相燒結(jié)。 潤滑劑：為了降低壓形時粉末顆粒與膜壁和模沖間的摩擦、改善壓坯的密度分布、減少壓膜磨損和有利于脫模。
納米粉末燒結(jié)活性很高
四、計算與分析題，AB50（數(shù)字表示材料的質(zhì)量百分數(shù)）的粉末壓坯，請計算坯件中的孔隙度。平均密度： ρ雙ρ單密度分布：(dρ/dX)單 (dρ/dX)雙 剛模壓制時，由于摩擦力的作用，在壓坯高度方向存在壓力降低。粉末純度越高，則硬度越低，粉末退火降低加工硬化、減少氧、碳等雜質(zhì)含量后，硬度降低。在不改變裝備的情況下，該公司的技術(shù)人員最終解決了壓坯密度偏低的問題。B 氧化—還原機理：當氫中水含量較高時，已還原的細鎢顆粒優(yōu)先被氫中水氧化生成鎢氧化物，再按照揮發(fā)—沉積機理導致W顆粒的長大。如果θ90，燒結(jié)