粉末冶金原理一模考题

名词解释

露点：在标准大气压下，气氛中水蒸汽开始凝结的温度，是其中水蒸汽与氢分压比的量度。碳势：某一含碳量的材料在某种气氛中烧结时既不渗碳也不脱碳，以材料中的碳含量表示气氛的碳势。

CIP：冷等静压，借助于高压泵的作用将流体介质压入耐高压钢质密闭容器，高压流体的静压力直接作用于弹性模套内的粉末体，依照帕斯卡原理使粉末体受到各个方向上大致相等的压力作用。消除了粉末与模套之间的外摩擦。密度分布均匀，同一密度所需压力较模压降低。

HIP：包套置于一具有发热元件的高压容器内，抽出缸内空气。压入30—60Mpa 的氩气，加热至100Mpa左右，借助于高温、高压的联合作用使粉末体发生充分致密化，获得全致密、高性能P/M制品。

弹性后效：指压坯脱出模腔后由于内应力的作用尺寸胀大的现象。

合批：相同成分不同粒度的粉末的混合

拱桥效应：颗粒间由于摩擦力的作用而相互搭架形成拱桥孔洞的现象

内摩擦：粉末颗粒之间的摩擦

烧结：烧结是指粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下借助于原子迁移实现颗粒间联结的过程。

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。

瞬时液相烧结：在烧结中、初期存在液相，后期液相消失。烧结中初期为液相烧结，后期为固相烧结。

活化烧结：系指能降低烧结活化能，使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。

溶解-在析出阶段：对于固相在液相中具有一定溶解度的LPS体系由于化学位的差异，化学位高的部位将发生优先溶解并在附近的液相中形成浓度梯度，发生扩散并在化学位低的部位析出。

填空题

1．对于存在溶解析出的液相烧结体系，化学位较高的部位是颗粒尖角处与细颗粒，而大颗粒表面和颗粒凹陷处是化学位较低的部分。

2．在粉末压制过程中，通过颗粒的滑动和转动实现粉末颗粒的位移。

3．在熔浸过程中，前期发生固相烧结，而后期发生液相烧结。

4．粉末压坯的强度受控于颗粒之间的结合强度、颗粒之间的接触面积和残余应力的大小。

5．烧结动力学主要考察烧结过程中物质的迁移方式和过程的进行速度。

6．对金属粉末而言烧结开始的标志是烧结体强度增加、导电性提高和表面积的减小，而不是烧结体发生收缩。

7．在粉末压制过程中，通常存在着外摩擦力和内摩擦力，前者会导致压坯密度分布不均匀。在CIP中，则无外摩擦力。

8．在粉末压制过程中金属颗粒通常发生弹性和塑性变形，陶瓷颗粒则发生断裂。9．粉末注射成形的坯件的脱脂通常采用热脱脂和溶剂脱脂两种基本脱脂方式。

10.模压坯件的密度分布不均匀将造成压坯强度的降低和精度的降低。

11.粉末烧结的驱动力来自体系的自由能和表面能降低，其中自由能的降低为主。

12.经模压的粉末压坯形状复杂程度取决于：a粉末的物理性能；b成形剂的选择；

c压制方式。

13.烧结气氛的两个主要作用是：保护作用和净化作用。

14改善粉末压制性能的方法主要有：降低氧含量，消除加工硬化

判断题

1.粉末经过制粒处理后其流动性改善。（）

2.固相烧结时孔隙始终与晶界连接。（）

3.粉末颗粒之间的烧结颈长大是因为颈部受到了拉应力的作用。（）

4.W-70Cu可采用液相烧结技术来制造。（）

5.超固相线液相烧结的烧结致密化机理与传统的稳定液相烧结完全相同。（）

6.化学活化烧结的烧结机理与晶界扩散类似。（）

7.在烧结后期，表面扩散可导致闭孔隙球化与大孔隙长大。（√）

8.在烧结后期，晶界扩散有利于孔隙球化，而表面扩散有利于孔隙消除。（×）

9.为了提高铁基粉末压坯的强度，通常要掺加成形剂。（×）

10.YG10粉末可采用粉末热挤压来成形相应的棒材。（×）

11.在单元系粉末烧结过程中作用在烧结颈表面的拉应力大小与烧结过程无关。

（×）

12.金属粉末颗粒间的烧结颈长大是颈部的过剩空位向颗粒内部扩散的结果。（√）

13.根据双球烧结模型，粉末颗粒之间的烧结颈向颈部表面长大时因为颈部受到

了拉应力的作用。（√）

14.晶内空隙可通过晶界扩散消除。（×）

15.液相烧结时一种特殊形式的活化烧结。（）

16.对于以玻璃作热等静压模套材料，可采用先升温后加压的HIP工艺。（）

17.压制形状复杂的粉末机械零件应选择松装密度高、流动性极好的粉末为原料。

（）

18.刚性模压制时，脱模压力总是等于模壁摩擦力。（）

19.干袋压制是模袋不与压力介质（油）接触的一种冷等静压制方式。（）

简答题

1．理想液相烧结的三个基本条件是什么？它们在液相致密化过程中有何作用？答：1）液相与固相之间的润湿性良好；这是液相烧结能进行的前提。液相能沿固相颗粒表面铺展、充分包覆固相颗粒，由固/液界面取代固气界面和液液界面，前者有利于致密化而后者减小颗粒重排阻力

2）固相在液相中能有限的溶解在液相中或存在一定的溶解度，可以增加液相数量和改善润湿性，降低颗粒重排阻力，便于致密化；固相颗粒表面光滑化和球化，降低颗粒重排阻力。

3）足够的液相体积分数或数量，减少固液界面接触机会，降低颗粒重排阻力。

2.巴尔申方程基本假设是什么？

答：1）将粉末体视为弹性体；2）不考虑粉末的加工硬化；3）忽略模壁摩擦。3．为什么温压能较大幅度提高铁基粉末压坯的密度？

答：1）在温压温度下铁粉颗粒加工硬化速度和程度降低，颗粒的塑性变形能力改善，铁基粉末的塑性变形阻力降低；2）温压用润滑剂在温压时能有效地减小粉末与模壁间的摩擦，有效地降低粉末颗粒间的内摩擦，前者有利于提高在粉末体有效压力，后者有利于颗粒重排，便于提高粉末颗粒的堆积密度，故温压能较大幅度提高铁基粉末压坯的密度。

4．简述经固相烧结的粉末烧结钢的晶粒较同成分的铸钢细小的原因？