【正文】 請(qǐng)你判斷：脫模后，兩種粉末對(duì)應(yīng)的壓坯密度和壓坯強(qiáng)度有無差異？為什么？有差異。同時(shí)，也可減小固相顆粒間的接觸機(jī)會(huì)。
液相只有具備完全或部分潤(rùn)濕的條件，才能滲入顆粒的微孔和裂隙甚至晶粒間界。即燒結(jié)體系需滿足方程 γS=γSL+γLCOSθ (θ為潤(rùn)濕角)液相燒結(jié)需滿足的潤(rùn)濕條件是θ90；當(dāng)θ=0，液相充分潤(rùn)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。請(qǐng)計(jì)算該粉末壓坯中孔隙度。壓坯密度分布不均勻的后果：.不能正常實(shí)現(xiàn)成形，如出現(xiàn)分層，斷裂，掉邊角等；.燒結(jié)收縮不均勻，導(dǎo)致變形；.限制拱壓產(chǎn)品的形狀和高度。？？燒結(jié)過程中表面遷移方式有哪幾種形式？根據(jù)雙球模型，簡(jiǎn)述其物質(zhì)的具體遷移方式（也可圖示說明）。巴爾申認(rèn)為，在塑性變形時(shí)，沒有加工硬化的條件下，接觸區(qū)的應(yīng)力可以理解為金屬粉末顆粒接觸區(qū)的應(yīng)力也應(yīng)不變?；罨療Y(jié)與強(qiáng)化燒結(jié)有何異同？（同2004年第7題）活化燒結(jié)與強(qiáng)化燒結(jié)的比較活化燒結(jié)：系指能降低燒結(jié)活化能，使體系的燒結(jié)在較低的溫度下以較快的速度進(jìn)行、燒結(jié)體性能得以提高的燒結(jié)方法。 B 雜質(zhì)元素：影響透氣性或生成難還原化合物。2010四、問答題根據(jù)還原法制備鎢粉時(shí)的粒度粗化機(jī)理，簡(jiǎn)述獲得細(xì)粒度鎢粉在選擇還原工藝參數(shù)方面的努力。因?yàn)樵诩?xì)粉的情形下，孔隙數(shù)量大，對(duì)晶界的阻礙作用較強(qiáng)。當(dāng)孔隙度固定時(shí)，孔隙數(shù)量愈大，這種阻礙作用也愈強(qiáng)。？？討論固相燒結(jié)后期，孔隙為什么會(huì)球化，小空隙為什么會(huì)消失？燒結(jié)坯中孔隙對(duì)晶界遷移施加了阻礙作用，即孔隙的存在阻止晶界的遷移。
只要還原溫度高于650℃，就有利于還原反應(yīng)正向進(jìn)行，有利于還原過程。Fe3O4被CO開始還原成FeO的溫度為650℃，使FeO還原成金屬Fe的開始溫度為685℃。當(dāng)X=0，則鐵被還原。？？討論金屬氧化物還原制備金屬粉末的熱力學(xué)條件因素，并以Fe2OFe3OFeO，F(xiàn)e的還原過程進(jìn)行說明，并作圖。有效燒結(jié)應(yīng)力Ps為Ps =Pv2γ/r令Ps=0，即封閉在孔隙中的氣氛壓力與燒結(jié)應(yīng)力達(dá)到平衡，孔隙收縮停止。頸長(zhǎng)大的連續(xù)方程dv/dt=Jv=單位時(shí)間內(nèi)通過頸的單位面積空位個(gè)數(shù)，即空位流速率。什么是假合金，怎樣才能獲得假合金？?jī)煞N或兩種以上金屬元素因不經(jīng)形成固溶體或化合物構(gòu)成合金體系通稱為假合金，是一種混合物； 假合金形成的條件是形成混合物之后兩種物質(zhì)之間的界面能，小于他們單獨(dú)存在時(shí)的表面能之和，即 γ AB γ A+ γ B？？致密材料或高密度低孔隙材料的應(yīng)力集中因子、斷裂強(qiáng)度與裂紋尺寸之間是何種關(guān)系？2009三、分析題？？作圖并推導(dǎo)巴爾申壓制方程。與此同時(shí)，∣ρ∣的數(shù)值增大，燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力逐步減小。設(shè)一種為直徑100微米實(shí)心顆粒，一種為有內(nèi)徑為60mm的空心顆粒，分別求他們?cè)谒械某两禃r(shí)間。 四、分析計(jì)算機(jī)械研磨制備鐵粉時(shí)，將初始粒度為200微米的粉末研磨至100微米需要5個(gè)小時(shí)，問進(jìn)一步將粉末粒度減少至50微米，需要多少小時(shí)？提示W(wǎng)=g（Dfa Dia），a=2根據(jù)已知條件 W1= g （ Df a Di a ） = （ 10022002 ） , 初始研磨所做的功 W2 =g （ Df a Di a ） = （ 5021002 ），進(jìn)一步研磨所做的功 W1/W2=t1/t2, t2=t1(W2/ W1)= 20 小時(shí) 經(jīng)氫氣還原氧化鎢方法制備還原鎢粉： WO2+2H2=W+2H2O平衡常數(shù)：LgKp=3225/T+，Kp=PH2O/PH2計(jì)算還原溫度分別為700oC、800oC、900oC時(shí)平衡常數(shù)，并說明平衡常數(shù)變化趨勢(shì)和溫度對(duì)還原的影響。
連通孔隙的不斷消失與隔離閉孔的收縮是貫穿燒結(jié)全過程中組織變化的特征。 粗粉中加入適量的細(xì)粉，松裝密度增大。質(zhì)檢人員發(fā)現(xiàn)粉末冶金件中的鐵晶粒與45鋼機(jī)件之間有無差異？為什么？（第3次）有差異；粉末冶金件中的鐵晶粒比45鋼件更細(xì)小原因：粉末燒結(jié)初、中期，晶粒長(zhǎng)大的趨勢(shì)較小，在燒結(jié)后期才會(huì)發(fā)生可觀察到的晶粒長(zhǎng)大現(xiàn)象，但與普通材料相比較，燒結(jié)材料的這種長(zhǎng)大現(xiàn)象幾乎可以忽略，原因有二：孔隙、夾雜物對(duì)晶界遷移的阻礙；燒結(jié)溫度低于鑄造溫度。1）200目電解銅粉，200目銅粉+5%石墨粉，成形壓力為400MPa；200目電解銅粉的壓坯強(qiáng)度更高，200目銅粉+5%石墨粉表示在200目銅粉中加入5%的石墨做潤(rùn)滑劑，基體金屬粉末和潤(rùn)滑劑的混合料壓坯強(qiáng)度一般比純金屬粉末的壓坯強(qiáng)度低很多。因?yàn)楫?dāng)為整體下模沖，壓制為單向壓制，坯件下部密度很小，而且沒有脫模機(jī)構(gòu)。在制備超細(xì)晶粒YG硬質(zhì)合金過程中，為什么通過添加鉻與釩的碳化物能夠控制合金中硬質(zhì)相晶粒的長(zhǎng)大？是針對(duì)超細(xì)晶粒YG合金WC晶粒尺寸的控制，阻止WC晶粒在燒結(jié)過程中的粗化
在溶解再析出中，抑制WC晶粒的溶解和干擾液態(tài)鈷相中的W,C原子在WC晶粒上的析出
VC和Cr3C2作為晶粒長(zhǎng)大復(fù)合抑制劑在液態(tài)鈷相中溶解度大；降低體系的共晶溫度；抑制劑組元偏聚WC/Co界面。？？比較羰基鐵粉、還原鐵粉、水霧化鐵粉與氣霧化鐵粉的顆粒形狀的球形度差異，簡(jiǎn)述其原因。在CIP中，粉末體受到各個(gè)方向上大致相等的壓力作用，消除了粉末與模套之間的外摩擦。 2007四、問答題在哪些情況下需向粉末中添加成形劑？為什么？（1）硬質(zhì)粉末，由于粉末變形抗力很高，無法通過壓制所產(chǎn)生的變形而賦予粉末坯體足夠的強(qiáng)度，一般采用添加成形劑的方法以改善粉末成形性能，提高生坯強(qiáng)度，便于成形。成形性受顆粒的形狀和結(jié)構(gòu)的影響最為明顯。主要取決于粉末顆粒的塑性，顆粒的表面粗糙程度和粒度組成。因此造成壓坯的各處密度不均勻。請(qǐng)分析其原因，并提出大致的改正技術(shù)思路。為了讓橫截面不同的壓坯密度均勻，必須設(shè)計(jì)出不同動(dòng)作的多模沖壓膜，并且應(yīng)使他們的壓縮比相等，而且易脫模。 粗粉中加入適量的細(xì)粉，松裝密度增大。但過大的液相數(shù)量造成燒結(jié)體的形狀保持性下降。（2）固相在液相中具有有限的溶解度：有限的溶解可改善潤(rùn)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(dòng)）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(dòng)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。當(dāng)0θ900，這是普通的液相燒結(jié)情況，燒結(jié)效果一般。這是W顆粒長(zhǎng)大的最主要的機(jī)理。？？某公司采用還原鐵粉作主要原料制造材質(zhì)為Fe2Cu1C的零件，%的硬脂酸鋅做潤(rùn)滑劑，在噸位為100噸的壓機(jī)上成形，在壓制后發(fā)現(xiàn)零件的壓坯密度偏低。一般地, 粉末強(qiáng)度愈高,硬度愈高, 混合粉末的強(qiáng)度比合金粉末的硬度低,合金化可以使得金屬?gòu)?qiáng)化, 硬度隨之提高；不同方法生產(chǎn)同一種金屬的粉末，顯微硬度是不同。？？現(xiàn)有兩個(gè)分別經(jīng)單向壓制和雙向壓制的圓柱體（直徑為20mm，高度為25mm）WC10Co粉末坯件，請(qǐng)用圖示比較兩者之間在外形方面的差異，并分析其原因。（第3次）（1）燒結(jié)熱力學(xué)
具有巨大的表面能，為燒結(jié)過程提供很高的燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力，使燒結(jié)過程加快
（2）燒結(jié)動(dòng)力學(xué)
由燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程(X/a)m=F(T).t/amn
納米粉末顆粒的a值很小
達(dá)到相同的x/a值所需時(shí)間很短，燒結(jié)溫度降低。對(duì)于剛性模壓制、粉末混合物中通常要添加哪兩類輔助物質(zhì)？為什么？通常添加成形劑和潤(rùn)滑劑成形劑：提高壓坯強(qiáng)度或?yàn)榱朔乐狗勰┗旌狭想x析而添加的物質(zhì)。（3）熔浸：多孔骨架的固相燒結(jié)和低熔點(diǎn)金屬滲入骨架后的液相燒結(jié)過程。粉末壓坯強(qiáng)度的影響因素有哪些？（同2002年第6題第1問）壓坯強(qiáng)度的影響因素本征因素：顆粒間的結(jié)合強(qiáng)度（機(jī)械嚙合）和接觸面積顆粒間的結(jié)合強(qiáng)度： 粉末顆粒形狀越復(fù)雜，表面越粗糙，則粉末顆粒之間彼此嚙合的越緊密，壓坯強(qiáng)度越高。？？表面遷移包括哪兩種？請(qǐng)利用雙球模型圖示說明?？芍圃齑罅?jī)r(jià)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的中低密度鐵基粉末冶金零部件。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。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(shí)，塑性金屬粉末內(nèi)含有合金元素或非金屬夾雜時(shí)，會(huì)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(duì)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。？？有一燒結(jié)金屬公司需要一種壓縮性高且成型性能好的金屬粉末，請(qǐng)為粉末制造廠家提出有關(guān)技術(shù)努力方向。？？你認(rèn)為納米晶材料（塊體）的制備過程中目前存在的主要技術(shù)障礙有哪些？對(duì)原材料（納米粉末）有何要求？（第1問同2003年第4題）其技術(shù)困難在于納米粉體的燒結(jié)是為了得到納米晶全致密的塊體材料這一矛盾，即在保持塊體材料呈現(xiàn)納米晶結(jié)構(gòu)，而要能獲得全致密化塊體材料?；罨療Y(jié)與強(qiáng)化燒結(jié)的比較活化燒結(jié)：系指能降低燒結(jié)活化能，使體系的燒結(jié)在較低的溫度下以較快的速度進(jìn)行、燒結(jié)體性能得以提高的燒結(jié)方法。同時(shí)，也可減小固相顆粒間的接觸機(jī)會(huì)。
液相只有具備完全或部分潤(rùn)濕的條件，才能滲入顆粒的微孔和裂隙甚至晶粒間界。即燒結(jié)體系需滿足方程 γS=γSL+γLCOSθ (θ為潤(rùn)濕角)液相燒結(jié)需滿足的潤(rùn)濕條件是θ90；當(dāng)θ=0，液相充分潤(rùn)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。（4）在帶有浮動(dòng)陰模或摩擦芯桿的壓膜中壓制。？？有一鐵基粉末冶金齒輪在成形后一端出現(xiàn)了掉邊、掉角現(xiàn)象，請(qǐng)?zhí)岢鱿鄳?yīng)的解決這一技術(shù)問題的方法。（1）在室溫下硬度：Cu（）—2% Al2O3 Cu2%Al2O3Cu因?yàn)楹辖鸬挠捕纫话惚绕浣M分中任一金屬的硬度大,故Cu2%Al2O3Cu，Cu（）—2% Al2O3Cu；并且純度越高，硬度越低，故Cu（）—2% Al2O3 Cu2%Al2O3（2）在800oC下硬度：Cu（）—2% Al2O3 Cu2%Al2O3Cu因?yàn)槎鄶?shù)合金熔點(diǎn)低于其組分中任一種組成金屬的熔點(diǎn)，故在高溫下硬度降低（3）室溫導(dǎo)電性能：Cu（）—2% Al2O3 Cu2%Al2O3Cu因?yàn)楹辖鸬膶?dǎo)電性低于任一組分金屬，故Cu（）—2% Al2O3 Cu2%Al2O3Cu注射成形坯件的兩種基本脫脂方式是什么？為什么注射成形用粉末的粒度要求細(xì)?。浚ǖ谒拇危┳⑸涑尚蔚膬煞N基本脫脂方式：溶劑脫脂和熱脫脂；細(xì)粉末提高粉末燒結(jié)驅(qū)動(dòng)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。（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。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。（第三次）液相燒結(jié)的三個(gè)基本條件：潤(rùn)濕性、溶解度和液相數(shù)量（1）液相必須潤(rùn)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）。低應(yīng)力：蠕變速度dε/dt=2πb3σDv/（kTrP2）？？為什么在模壓坯件中出現(xiàn)密度分布？產(chǎn)生密度分布有什么主要危害？（第一問同2001年分析題第3題）剛模壓制時(shí)，由于摩擦力的作用，在壓坯高度方向存在壓力降低。當(dāng)塞積應(yīng)力達(dá)到質(zhì)點(diǎn)的剪切強(qiáng)度時(shí)，質(zhì)點(diǎn)發(fā)生破壞，合金屈服。當(dāng)位錯(cuò)線通過彌散質(zhì)點(diǎn)以后，合金發(fā)生屈服。（同2002年第1題）（1）燒結(jié)熱力學(xué)
具有巨大的表面能，為燒結(jié)過程提供很高的燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力，使燒結(jié)過程加快
（2）燒結(jié)動(dòng)力學(xué)
由燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程(X/a)m=F(T).t/amn
納米粉末顆粒的a值很小
達(dá)到相同的x/a值所需時(shí)間很短，燒結(jié)溫度降低。這些氧對(duì)后續(xù)加工帶來困難；同時(shí)由于活性高，燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力用于致密化和晶粒長(zhǎng)大，燒結(jié)后產(chǎn)生晶粒粗化，變成非納米晶結(jié)構(gòu)；試樣細(xì)寸細(xì)小，特別是難以得到出現(xiàn)性能突變的可供測(cè)試的樣品，無法判斷對(duì)應(yīng)晶粒尺寸。 ？？為什么粉末燒結(jié)鋼的晶粒尺寸比普通鋼細(xì)小？（同2002年分析題第1題）粉末燒結(jié)初、中期，晶粒長(zhǎng)大的趨勢(shì)較小，在燒結(jié)后期才會(huì)發(fā)生可觀察到的晶粒長(zhǎng)大現(xiàn)象，但與普通材料相比較，燒結(jié)材料的這種長(zhǎng)大現(xiàn)象幾乎可以忽略，原因有二：孔隙、夾雜物對(duì)晶界遷移的阻礙；燒結(jié)溫度低于鑄造溫度。成形性受顆粒的形狀和結(jié)構(gòu)的影響最為明顯。主要取決于粉末顆粒的塑性，顆粒的表面粗糙程度和粒度組成。B 破碎時(shí)顆粒表面形成凹凸；C 高溫還原時(shí)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。（第三次）工藝設(shè)計(jì)思路：1 解決純鐵高熔點(diǎn)所帶來的工藝?yán)щy：工業(yè)純鐵的熔點(diǎn)在1500℃以上，熔煉溫度達(dá)1650―1700℃，采用低硅高碳（%）合金，使熔體溫度保持在13001350℃。？？分析在YG硬質(zhì)合金生產(chǎn)過程中，允許合金中碳含量可在WC的化學(xué)計(jì)量附近波動(dòng)的原因。但較高的溶解度導(dǎo)致燒結(jié)體的變形和為晶粒異常長(zhǎng)大提供條件，這是不希望的。如果θ90，燒結(jié)開始時(shí)液相即使生成，液會(huì)很快跑出燒結(jié)體外，稱為滲出。分析穩(wěn)定液相燒結(jié)的三個(gè)條件的必要性。并且溫壓與粉末熱壓完全不同，溫壓的加熱溫度遠(yuǎn)低于熱壓（高于主要組分的再結(jié)晶溫度），而且被壓制的粉末冶金零部件的尺寸精度很高，表面光潔。簡(jiǎn)述在MIM技術(shù)中采用細(xì)微粉末作原料的原因。（4）還原工藝條件： .還原溫度T：降低T，高的溫度會(huì)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(kuò)散，鎢氧化物的含氧量高，顆粒粗化。目前，采用藍(lán)鎢（藍(lán)色氧化鎢）作原料。 成形性能的改善：A 利用霧化過程中