材料科學(xué)基礎(chǔ)相圖習(xí)題-資料下載頁
2025-03-25 04:33本頁面
【正文】 應(yīng)力存在，使其內(nèi)部易出現(xiàn)隱裂紋，繼續(xù)燒結(jié)時坯體易膨脹而開裂，使燒結(jié)體的機械、電學(xué)性能下降。1特種燒結(jié)和常規(guī)燒結(jié)有什么區(qū)別? 試舉例說明。解：常規(guī)燒結(jié)過程主要是基于顆粒間的接觸與鍵合，以及在表面張力推動下物質(zhì)的傳遞過程。其總體的推動力由系統(tǒng)表面能提供。這就決定了其致密化是有一定限度的。常規(guī)條件下坯體密度很難達到理論密度值。對于特種燒結(jié)，它是為了適應(yīng)特種材料對性能的要求而產(chǎn)生的。這些燒結(jié) 過程除了常規(guī)燒結(jié)中由系統(tǒng)表面能提供的驅(qū)動力之外，還由特殊工藝條件增加了系統(tǒng)燒結(jié)的驅(qū)動力，因此提高了坯體的燒結(jié)速率，大大增加了坯體的致密化程度。例如熱壓燒結(jié)，它是加壓成型與加壓燒結(jié)同時進行的一種燒結(jié)工藝。由于同時加溫加壓，有利于粉末顆粒的接觸、擴散和流動等傳質(zhì)過程，降低了燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間，抑制了晶粒的長大。其容易獲得接近理論密度、氣孔率接近零的燒結(jié)體。1（a） 燒結(jié)MgO時加入少量FeO，在氫氣氛和氧分壓低時都不能促進燒結(jié)，只有在氧分壓高的氣氛下才促進燒結(jié)；（b） 燒結(jié)Al2O3時，氫氣易促進致密化而氮氣妨礙致密化。試分析其原因。 解：（a） 對FeO，易形成負離子過剩型非化學(xué)計量化合物，其缺陷反應(yīng)式為：112FeFe?O2(g)?2FeFe??OO?VFe39。39?；騉2(g)?OO?VFe39。39。?2h?，另外，22在MgO的燒結(jié)中是正離子起擴散起控制作用的燒結(jié)過程，因而氧氣氛和氧分壓較高是有利的。（b） 燒結(jié)氧化鋁Al2O3時，由于氫原子半徑很小，擴散系數(shù)較大，易于擴散而有利于閉氣孔的清除；而原子半徑大的氮則由于其擴散系數(shù)較小難于擴散而阻礙燒結(jié)。1某磁性氧化物材料被認為是遵循正常晶粒長大方程。當(dāng)顆粒尺寸增大超出1μm的平均尺寸時，則磁性和強度等性質(zhì)就變壞， 。燒結(jié)30分鐘使晶粒尺寸長大為原來的3倍。因大坯件翹曲，生產(chǎn)車間主任打算增加燒結(jié)時間。你想推薦的最長時間是多少?解：由D0= 和t=30min，D=3D0=：D2D02=kt，K=，D=1μm，12（）2=kt=，∴t=。固相燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式有蒸發(fā)凝聚傳質(zhì)和擴散傳質(zhì)，液相燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式有溶解沉淀傳質(zhì)和流動傳質(zhì)。固相燒結(jié)與液相燒結(jié)的共同點是燒結(jié)的推動力都是表面能；燒結(jié)過程都是由顆粒重排、物質(zhì)傳遞與氣孔充填、晶粒生長等階段組成。不同點是：由于流動傳質(zhì)比擴散傳質(zhì)速度快，因而致密化速率高；固相燒結(jié)主要與原料粒度和活性、燒結(jié)溫度、氣氛成型壓力等因素有關(guān)，液相燒結(jié)與液相數(shù)量、液相性質(zhì)、液固潤濕情況、固相在液相中的溶解度等有關(guān)。一次滲碳體是從液態(tài)結(jié)晶時產(chǎn)生的，一般是較大的條塊狀，其大小和多少隨合金的成份和冷卻速度而定，在過共晶鐵碳合金中常見到。這是一種金屬間化合物，非金屬的性質(zhì)很明顯，性能是硬而脆的，也就是常講的Fe3C。生產(chǎn)中可通過長時間的高溫擴散退火來進行消除。二次滲碳體在降溫時因含碳量變化從奧氏體中而沿晶界析出的，多在過共析鋼中出現(xiàn)，一般都是呈網(wǎng)狀，由于對性能的影響不利，?？赏ㄟ^正火來打斷二次滲碳體網(wǎng)，以改善性能。此外尚有三次滲碳體，這是在降溫時因含碳量變化從鐵素體中而沿晶界析出的，在各種鋼中都可能出現(xiàn)，只是因為鐵素體的碳溶解度變化不大，不易被發(fā)現(xiàn)，一般也是呈網(wǎng)狀或斷續(xù)網(wǎng)狀。在多數(shù)鋼中對性能的影響不大，但在低碳鋼中有時會因三次滲碳體的出現(xiàn)使塑性下降很多，影響沖壓、冷鐓等到加工，這時可在加熱到AC1以上然后的快速冷卻來消除，也可用等溫球化退火來處理使之球化。
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