【正文】 點(diǎn)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(shí)際斷面積受的壓力總和保持平衡。可控碳勢氣氛：CO、CHH2+CO混合氣體、有機(jī)碳?xì)浠衔餁怏w、吸熱型氣氛、放熱型氣氛。而過高的碳則會導(dǎo)致鐵液的表面張力增加，難以得到細(xì)粉。？？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(fù)雜程度性能要求（材質(zhì)體系）：力學(xué)、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(xiàn)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(jìn)行的前提（否則產(chǎn)生反燒結(jié)現(xiàn)象）。（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。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(diǎn)，加熱后粉末塑性 變性得以充分進(jìn)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(qiáng)度、高精度的壓坯。2002三、簡答題？？（但學(xué)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。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(xì)小顆粒粘結(jié)在大顆粒上。（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。是傳統(tǒng)模壓技術(shù)的發(fā)展與延伸。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。（百度）合金強(qiáng)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(qiáng)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(yīng)力功,碳含量在一定范圍內(nèi)偏離化學(xué)計(jì)量,最多只是造輕微的脫碳或者滲碳,這對強(qiáng)度的影響已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)被鈷相含量及分布所彌補(bǔ),故對合金強(qiáng)度幾乎是沒有影響的 （但學(xué)長）在YG合金的生產(chǎn)中，無論合金中碳含量高于WC的化學(xué)計(jì)量還是低于其化學(xué)計(jì)量，都會引起合金強(qiáng)度的降低，當(dāng)合金碳含量低于化學(xué)計(jì)量，導(dǎo)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(qiáng)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(qiáng)度也隨之降低，但當(dāng)合金中含少量碳時對合金強(qiáng)度影響很小。三都有利于降低霧化鐵粉的松比，改善粉末的成形性能。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(qiáng)，成形性好。 工程應(yīng)用也受到制約.在粉末注射成形時采用微細(xì)粉末作原料具有哪些技術(shù)上的優(yōu)越性。強(qiáng)化效果τc=μb/λμ=基體的切變模量；λ=彌散質(zhì)點(diǎn)間距；b=伯格斯矢量，反映位錯強(qiáng)度。因此造成壓坯的各處密度不均勻。
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。？？某粉末公司在利用氮?dú)忪F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。根據(jù)題中所給條件，可采用（2）、（3）、（4）的方法來解決。（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?jǐn)?shù)，促進(jìn)致密化；馬欒哥尼效應(yīng)（溶質(zhì)濃度的變化導(dǎo)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(xué)位較高產(chǎn)生優(yōu)先溶解，通過擴(kuò)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。（采用化學(xué)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(qiáng)化燒結(jié)是泛指能夠增加燒結(jié)速率，或能夠強(qiáng)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?zé)Y(jié)，活化燒結(jié)，液相燒結(jié)，自蔓燃反應(yīng)燒結(jié)？？選擇具體成形技術(shù)時應(yīng)考慮哪些問題？（第3次）幾何尺寸、形狀復(fù)雜程度性能要求（材質(zhì)體系）：力學(xué)、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(jī)理？GB——境界擴(kuò)散；SD——表面擴(kuò)散；VD——體積擴(kuò)散；EC——蒸發(fā)凝聚2）說明A、B、C、D、E點(diǎn)所代表的意義A——晶界擴(kuò)散、體積擴(kuò)散同時作用B——境界擴(kuò)散、體積擴(kuò)散、表面擴(kuò)散同時作用C——晶界擴(kuò)散、表面擴(kuò)散同時作用D——只發(fā)生晶界擴(kuò)散，或主導(dǎo)作用E——只發(fā)生體積擴(kuò)散，或主導(dǎo)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(xué)計(jì)量而不致引起合金強(qiáng)度的大幅度降低，試分析其原因。（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。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。表面遷移包括表面擴(kuò)散和蒸發(fā)凝聚。前期為固相燒結(jié)，后期為液相燒結(jié)。
納米粉末燒結(jié)活性很高
四、計(jì)算與分析題，AB50（數(shù)字表示材料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）的粉末壓坯，請計(jì)算坯件中的孔隙度。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。B 氧化—還原機(jī)理：當(dāng)氫中水含量較高時，已還原的細(xì)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(jī)理導(dǎo)致W顆粒的長大。但較高的溶解度導(dǎo)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。如球形不銹鋼粉e、粉末經(jīng)過適當(dāng)球磨和氧化之后，松裝密度提高f、粉末潮濕，松裝密度提高 g．顆粒密度：顆粒密度大，自動填充能力強(qiáng)，松裝密度大在金屬粉末注射成形過程中，為什么必須采用細(xì)粉末做原料？通常采用哪兩種基本的脫脂方法？（第5次）細(xì)粉末提高粉末燒結(jié)驅(qū)動力和脫脂后坯體的強(qiáng)度，便于混練和注射，制造形狀復(fù)雜、薄壁、小尺寸件；注射成形的兩種基本脫脂方式：溶劑脫脂和熱脫脂。因?yàn)殇X粉的粒度滿足要求而粉末的松裝密度偏低，則可能是由于顆粒表面粗糙造成，表面粗糙增大顆粒之間的摩擦力，降低粉末的松裝密度，可采用適當(dāng)?shù)那蚰ズ脱趸瘉硖岣咚裳b密度。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(dāng)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(xì)，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。（2）流動性差的粉末、細(xì)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）。羥基鐵粉：球形，因?yàn)轸驶F發(fā)生分解時，所分解的鐵晶核很小，作布朗運(yùn)動，晶核所走的路程很長，這為晶核結(jié)晶為球形創(chuàng)造了條件。改正方案：應(yīng)將整體下模沖分為一個外下模，一個內(nèi)下模。2008三、分析討論分析粉末粒度、粉末形貌與松裝密度之間的關(guān)系?？紫兜南е饕矿w積擴(kuò)散和塑性流動，表面擴(kuò)散和蒸發(fā)凝聚也起一定的作用；
閉孔生成后，表面擴(kuò)散和蒸發(fā)凝聚只對孔隙球化有作用，但不影響收縮，塑性流動和體積擴(kuò)散才對孔隙收縮起作用。ρ（Ni）=，介質(zhì)粘度η=103kg/m3解：v=h/t=gd 2 ( ρ 1 ρ 2 )/(18 η ) h/t=gd 2 ( ρ 1 ρ 2 )/(18 η ) t=h/gd 2 ( ρ 1 ρ 2 )/(18 η ) 求得 t1 （實(shí)心） =31 秒， t2=23 秒 ？？一壓坯高度是直徑的三倍，壓力自上而下單向壓制，在壓坯三分之二高度處壓力只有壓坯頂部壓力的四分之三，求壓制壓力為 500Mpa 時，壓坯三分之一高度和壓坯底部的壓制壓力？（ 10 分） 解： 根據(jù)已知條件，在 h=2/3H 時， P2=3/4P1 ，計(jì)算得 EXP （ Q1 ） =3/4 h=1/3H 時， P3=P1EXP （ Q2 ） =281 。圓柱壓坯 高度H 截面積A，實(shí)際粉末實(shí)際的接觸面積為AH ；
當(dāng)P壓力時，對應(yīng)高度H,再加dP壓力時高度為Hdh
完成壓制時，H= H0， P=P0
根據(jù)古典力學(xué)，彈性壓縮服從虎克定律：dh并非應(yīng)變，而是絕對變形量，應(yīng)用于粉末壓制
AH為粉末顆粒部分，排除孔隙部分
應(yīng)變： k，k‘都與L0或H0相關(guān) 當(dāng)壓力p 增大，AH增大，顆粒接觸面積增大。聯(lián)立方程得 D=四、討論題為什么利用X射線衍射也可以分析粉末粒徑，基本原理是什么？由于粉末顆粒的尺寸大于光波長，當(dāng)粉末的懸浮液流被一束單色光（如激光）直射時，相干光的散射角大小將隨顆粒直徑成反比變化，而散射光的強(qiáng)度則與顆粒直徑的方根值有關(guān)。，CO才是直接還原劑。
在900～1000℃，CO穩(wěn)定存在，因此升高溫度有利于還原過程。相應(yīng)地，晶粒長大趨勢亦小。（第3次）(1)原料： A 粒度：當(dāng)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。（采用化學(xué)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(qiáng)化燒結(jié)是泛指能夠增加燒結(jié)速率，或能夠強(qiáng)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?zé)Y(jié)，活化燒結(jié)，液相燒結(jié)，自蔓燃反應(yīng)燒結(jié)粉末注射成形采用微細(xì)粉末作原料具有哪些技術(shù)上的優(yōu)越性？（第6次）細(xì)粉末提高粉末燒結(jié)驅(qū)動力和脫脂后坯體的強(qiáng)度，便于混練和注射，制造形狀復(fù)雜、薄壁、小尺寸件。（第2次）表面遷移包括表面擴(kuò)散和蒸發(fā)凝聚。若在一定溫度下脫除其中的成形劑，預(yù)燒后坯件中的孔隙度是多少？注1）金屬A； 2）均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；3）不考慮脫除成形劑時有可能出現(xiàn)的尺寸變化； 4）計(jì)算過程中密度值保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位。（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?jǐn)?shù)，促進(jìn)致密化；馬欒哥尼效應(yīng)（溶質(zhì)濃度的變化導(dǎo)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(xué)位較高產(chǎn)生優(yōu)先溶解，通過擴(kuò)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。還原鐵粉：顆粒形狀復(fù)雜，粉末成形性能好，粉末純度、壓縮性較低。（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。（第6次，不過要聯(lián)系實(shí)際）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(jìn)行的前提（否則產(chǎn)生反燒結(jié)現(xiàn)象）。因此造成壓坯的各處密度不均勻。（2）假定粉末變形時無加工硬化，這樣虎克定律也可用于塑性變形。該原料具有粒度細(xì)、表面活性大，W粉一次顆粒細(xì)和便于粒度控制的特點(diǎn)。而粒度較細(xì)的粉末則易獲得較細(xì)小的晶粒結(jié)構(gòu)。？？為什么要采用熱等靜壓，使用熱等靜壓的基本條件是什么？因?yàn)闊岬褥o壓幾乎能消除粉末坯體中的所有孔隙，；在壓力作用下，加熱溫度低于通常的燒結(jié)溫度；無成份偏析；核廢料HIP處理，避免環(huán)保問題和對操作人員的損害；鑄件等的后處理，消除孔洞或裂紋等；熱等靜壓適合用于生產(chǎn)全致密、高性能、難燒結(jié)粉末冶金制品。,CO兩相圖的重疊，當(dāng)溫度T570℃，Y值在4/3→1→0范圍內(nèi)依次變化即由Fe2O3→Fe3O4→浮斯體（FeO. Fe3O4固溶體）→Fe（金屬鐵）； 當(dāng)T570℃，則Y值在4/3→0之間依次變化（此時氧化亞鐵不能穩(wěn)定存在）。該法具有方便、迅速、結(jié)果重現(xiàn)性好的特點(diǎn)，適合測量1200μm范圍的粒度及粒度組成。燒結(jié)動力學(xué)方程燒結(jié)頸長大是頸表面附近的空位向球體內(nèi)擴(kuò)散，球內(nèi)部原子向頸部遷移的結(jié)果。 94MPa 五、問答試推導(dǎo)燒結(jié)頸處燒結(jié)驅(qū)動力燒結(jié)初期：根據(jù)YoungLaplace 方程，作用在頸部彎曲面上的應(yīng)力σ為 σ=γ(1/x1/ρ) ≌γ/ρ （xρ）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。該原料具有粒度細(xì)、表面活性大，W粉一次顆粒細(xì)和便于粒度控制的特點(diǎn)。a、粒度：粒度小，流動性差，松裝密度小b、顆粒形狀：形狀復(fù)雜 松裝密度小
粉末形狀影響松裝密度，從大到小排列：球形粉＞類球形＞不規(guī)則形＞樹枝形c、表面粗糙，摩擦阻力大，松裝密度小d、粒度分布：細(xì)分比率增加，松裝密度減小。五、分析題比較下列粉末或粉末混合物組中的壓坯強(qiáng)度的高低，并分析其原因。水霧化鐵粉：不規(guī)則形，因?yàn)樗谋葻嵝源螅瑢饘僖旱蔚睦鋮s能力強(qiáng)氣霧化鐵粉：近球形，因?yàn)闅怏w的熱容小，對金屬液滴的冷卻能力小，導(dǎo)致晶核有形成球形的條件。內(nèi)摩擦：粉末顆粒之間的摩擦其中外摩擦力消耗有效外壓，造成壓力降和在壓制面上的壓力再分布，導(dǎo)致粉末壓坯密度分布不均勻。即顆粒間的結(jié)合強(qiáng)度和有效接觸面積大小反映了粉末顆粒的成形性能。（第3次）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。壓坯密度的不均勻也將使燒結(jié)后的制品因收縮不一急劇變形而出現(xiàn)開裂或歪扭。同時，也可減小固相顆粒間的接觸機(jī)會。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(dāng)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(dāng)θ90O，固相顆粒將液相推出燒結(jié)體，發(fā)生反燒結(jié)現(xiàn)象。還原鐵粉顆粒的顯微硬度可采用適當(dāng)?shù)耐嘶鸸に噥硐庸び不?、降低其中氧、碳含量，達(dá)到降低顆粒顯微硬度的目的。”，請問該論斷是否正確？為什么？（第3次）粉末燒結(jié)初、中期，晶粒長大的趨勢較小，在燒結(jié)后期才會發(fā)生可觀察到的晶粒長大現(xiàn)象，但與普通材料相比較，燒結(jié)材料的這種長大現(xiàn)象幾乎可以忽略，原因有二