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1、1.为什么要控制松装密度:2.如何提高粉末的p松和流动性:松装密度高的粉末流动性也好,方法:粒度粗、形 状规则、粒度组成用粗 +细适当比例、表面状态光滑、无孔或少孔隙3.粉末颗粒有哪几种聚集形式,他们之间的区别在哪里:1、一次颗粒,二次颗粒(聚合体或聚集颗粒),团粒,絮凝体 2,通过聚集方式得到的二次颗粒被称为聚合体或聚集颗粒;团粒是由单颗粒或二次颗粒靠范德华引力粘结而成的,其结合强度不大,用磨研、擦碎等方法或在液体介质中就容易被分散成更小的团粒或单颗粒;絮凝体是在粉末悬浮液中,由单颗粒或二次颗粒结合成的更松软的聚集颗粒4. 雾化法可生产哪些金属粉末:常用于:铁、钢 (低合金、高合金、不锈钢等
2、), Cu、Al 及其合金 , Pb、 Sn, Superalloy, Ti 合金等 . 5.雾化法制取金属粉末有哪些优点,简述雾化法和气体雾化法的基本原理:优点: 易合金化 可制得预合金粉末(因需熔化 ), 但完全预合金化后, 又易使压缩性下降. 一般采用部分预合金 . 在一定程度上, 粒度、形状易控制. 化学成分均匀、偏析小, 且化学成分较还原粉为纯 . 生产规模大( 2)都属于二流雾化法,即利用高速气流或高压水击碎金属液流,破坏金属原子间的键合力,从而制取粉末6.影响电解铜粉粒度的因素有哪些:(1)电解液的组成1)金属离子浓度的影响。2)酸度(或H+浓度)的影响; 3)添加剂的影响(2)
3、电解条件1)电流密度的影响;2)电解液温度的影响;3)电解时搅拌的影响;4)刷粉周期的影响;5)关于放置不溶性阳极和采用水内冷阴极问题7.电解法可生产哪些金属粉末,为什么:、1) 水溶液电解法:可生产铜、镍、铁、银、锡、铅,铬、锰等金属粉末,在一定条件下可使几种元素同时沉积而制得Fe-Ni 、Fe-Cu 等合金粉末。(2)熔盐电解法:可以制取 Ti 、Zr 、Ta、Nb 、Th、U、Be等纯金属粉末,也可以制取如Ta-Nb 等合金粉末以及各种难熔化合物( 5 如碳化物、硼化物和硅化物等)8. 欲得细 W粉,应如何控制各种因素:(1) 采用两阶段还原法, 并控制 WO2的粒度细; (2)减少 W
4、O3的含水量和杂质含量;(3)H2入炉前应充分干燥脱水以减少炉内水蒸气的浓度;(4)还原,从而可得细W粉) ; (5)采用顺流通 H2法;(6)减小炉子加热带的温度梯度;(7)减小推舟速度和舟中料层的厚度;(8)WO3 中混入添加剂(如重铬酸氨的水溶液)9. 简述侧压力及其侧压系数:10. 压制压力分配:压制压力分配: 使粉末产生位移、变形和克服粉末的内摩擦(粉末颗粒间的 ) 净压力 P1; 用来克服粉末颗粒与模壁之间外摩擦的力 压力损失 P2 . 总压力为净压力与压力损失之和:压力降原因 :粉末与模壁之间的摩擦力随压制压力而增减,在压坯高度上产生压力降压力分布不均匀的原因 :由于粉末颗粒之间
5、的 内摩擦 、粉末颗粒与模壁之间的 外摩擦等因素影响 , 压力不能均匀地全部传递, 传到模壁的压力始终小于压制压力.11.压坯中密度分布不均匀的状况及其产生的原因是什么?如何改善密度分布?密度分布不 均匀的状况: 一般,高度方向和横断面上都不均匀. 平均密度从高而低降低 . 靠近上模冲的边缘部分压坯密度最大; 靠近模底的边缘部分压坯密度最小. 当 H/D(高径比 ) 较大时 , 则上端中心的密度反而可能小于下端中心的密度. 产生的原因: 压力损失改善压坯密度不均匀的措施: 在不影响压坯性能前提下, 充分润滑 ; 采用双向压制 ; 采用带摩擦芯杆的压模 ; 采用浮动模 ; 对于复杂形状采用组合模
6、冲, 并且使各个模冲的压缩比相等; 改善粉末压制性( 压缩性、成形性) 还原退火 ; 改进模具构造或适当变更压坯形状 . 提高模具型腔表面硬度和光洁度. HRC58 63, 粗糙度 9 级以上 . 12.压坯可分为哪几类?压坯形状设计一般原则是什么?压坯形状分类型柱状、筒状、板状等最简单形状压坯,如,汽车气泵转子. 模具由阴模、一个上模冲、一个下模冲及芯棒等组成. 型端部有外凸缘或内凸缘的一类压坯; 如汽车转向离合器导承. 模具由阴模、一个上模冲、两个下模冲及芯棒等组成. 型上、下端面都有两个台阶面的一类压坯,如汽车变速器毂. 模具由阴模、两个上模冲、两个下模冲及芯棒等组成. 型下端面有三个台
7、阶面的一类压坯,如汽车发动机的带轮毂. 模具由阴模、一个上模冲、三个下模冲及芯棒等组成. 型上端面有两个台阶面、下端面有三个台阶面的一类压坯,如汽车的变速器齿毂. 模具由阴模、 两个上模冲、 三个下模冲及芯棒等组成. 当压坯外凸缘的径向尺寸小时, 可用带台阴模成形的话, 则可压制成形下部有四个台阶面的压坯. 13.什么是弹性后效?它对压坯有何影响?弹性后效:在去除 P压后,压坯所产生的胀大 现象。弹性后效危害:压坯及压模的弹性应变是产生压坯裂纹的主要原因之一, 由于压坯内部弹性后效不均匀, 脱模时在薄弱部位或应力集中部位就会出现裂纹14.影响粉浆浇注的因素有哪些?其中最主要的是哪两个? 粉浆的
8、流动性、稳定性,粉末原料的粒度、粉末量与母液的比值(液固比)、粉浆的 PH值、分散剂和粘结剂、粉末吸附气体量等。最重要的是粉浆的流动性和稳定性 . 15.流延成形对粉末的基本要求?对粘结剂的基本要求? 粉末要求1 无硬团聚若有硬团聚 , 难以形成稳定分散, 对生带堆积密度和均匀性非常有害 . 由于桥接效应, 会产生团聚体间小气孔和团聚体内大孔隙; 小的原始颗粒优先烧结致密 , 烧结后大气孔不能完全消除. 2颗粒尺寸分布窄对聚合物粘结剂的要求:可溶性好 , 与粉末附着好; 玻璃化温度低 室温下富有弹性; 热塑性 (叠层工艺要求 ); 用量最少 ; 排塑阶段 , 易于分解为小分子气体排出16.简述
9、挤压过程中物料运动特点. 摩擦力的方向始终与挤压料运动的方向相反,结果挤压时混合料在筒内的流动形成三个区域:V3 区 物料受到一个拉力 , 向模嘴流出 ; V2 区 物料受摩擦力作用向上回流 , 在挤压力应力作用下 , 又流入 V3 区; V 1 区 物料在挤压初期不产生流动 , 挤压后期 , 冲头靠近模嘴时流入V3 区.17.什么是超前 ?它会导致什么结果?试论述超前和附加应力产生原因.:由于摩擦作用, 挤压力沿筒的高度下降、 且分布不均匀而使中心部位物料流速比外层物料大的现象。结果:导致坯件开裂由于摩擦作用, 挤压力沿筒的高度下降、且分布不均匀. 结果 : 靠近冲头的物料受力最大, 随着远
10、离冲头而逐渐减小; 径向上 , 越靠近模壁受阻力越大, 越接近中心受阻力越小; 使中心部位物料流速比外层物料大 出现超前现象 . 当挤压物料进入挤嘴时, 由于流动断面的突然减小, 出现严重的超前现象, 中心部位流动快、 靠壁层流动慢 . 流动快的力图使流动慢的快些流动; 流动慢的又力图使流动快的慢一些, 这样便产生了自相平衡、相互牵制的应力, 称为附加应力. 18.什么是等静压成形?它有什么优缺点?其基本原理是什么?等静压成形是指, 借助于 高压流体的静压力作用, 使弹性模套内的粉末在同时间内各个方向上均衡地受压 而获得密度分布均匀和强度较高的压坯的成形方法。优点: 能成形凹形、空心等复杂形状
11、. 粉末与弹性模具间相对移动很小、摩擦损耗小 ,压制压强较钢模低 . 能压制各种金属粉末及非金属粉末; 压坯密度分布均匀 . 压坯强度较高 . CIP 模具材料是橡胶、塑料 , 成本低廉 . 能在较低温度下制得接近完全致密的材料. HIP 缺点: 压坯尺寸精度和表面光洁度都比钢模压制低; 生产效率低于自动钢模压制 ; CIP 中使用的橡胶或塑料包套寿命比金属压模要短得多; HIP中使用的包套都为一次性、消耗大,且包套材料种类受到限制. 基本原理(帕斯卡原理)流体在密闭容器内任何一点所受的压应力,将无保留地传递到流体 (或容器 )的各处 . 若流体内任意处的静压应力相等,称为准静力等静压 ,否则
12、为非准静力等静压. 流体通过液 -固(气-固)界面对固体施加压力. HIP 在加压同时还要加热 ,使成形和烧结过程同时完成. 19.等静压的压制特点是什么?(1) 压力分布和摩擦力对压坯密度分布的影响流体内, 压强均匀传递 . 模套与粉末间无明显相对运动,其间摩擦非常小, 压坯密度分布较钢模压制均匀. 粉末间内摩擦使压坯密度沿径向由外向内渐减小. 不过 ,变化不大 . (2) 压制压力与压坯密度的关系CIP: 压坯密度与压制压力的关系基本符合黄培云方程 ; HIP: 可用 Murray 热压方程来描述20.冷等静压机结构分哪几类?各有什么特点?(1)螺纹密封型(screw-seal)径向压力由
13、筒体承受 ,轴向压力由密封螺纹来承受. 结构简单 生产效率低 适合实验室用 . 螺纹易磨损、 强度受限制且安全性差. ( 2)拉杆式结构径向压力由筒壁承受,轴向压力由拉杆承受. 优点 :不破坏压力罐的整体结构,无螺纹磨损 . 缺点 :操作不方便 . 拉杆受力不匀、会使螺纹应力集中,也不能承受很高的单位压力. (3) 框架式结构钢筒外缠绕高强度的预应力钢丝; 框架也缠绕预应力钢丝. 压力容器两端采用无螺纹的活塞式密封,密封盖所受轴向压力由框架承受. 对设备施加的预压应力可以部分抵消压缸工作时所受的张应力. 压力很高 ,安全系数大 ; 机械化程度高; 适于中、大件的规模化生产; 造价高 . 21.
14、按粉料装填和受压形式冷等静压可分为哪两类?各有什么特点?冷等静压制按粉料装 模及其受压形式可分为:湿带模具压制和干带模具压制。湿带模具压制:优点: 能在同一压力容器内同时压制不同形状压件; 模具寿较长、成本低 . 缺点:装袋、脱模过程耗时多. 干带模具压制:特点 : 生产效率高、易于实现自动化,可达 1015件/min;模具寿命长 . 22.按密封方式,热等静压设备分哪两类,各有何特点?螺纹式密封和框架式,前者只适用于实验室小型设备. 23.热等静压操作方式有哪几种?先加压后升温: 可采用低压工作泵, 适合于金属包套. 先加压后升温: 可采用低压工作泵 , 适合于金属包套. 同时升温、升压:周
15、期短 , 适于低压 热装料方式 (料先预热 ): 底装炉方式 ;生产效率大大提高, 但 Ar 气消耗大 . 24.粉末冶金技术特殊成型包括哪些内容?与一般钢模压制法相比有什么特点?1、等静压成型,粉末连续成型,粉浆浇注成型,粉末注射成形,爆炸成形(1)等静压成型: 1)能够压制具有凹形、空心等复杂形状的杆件;2)压制时,粉末体与弹性模具的相对移动很小,所以摩擦损耗也很小。单位压制压力较钢模制法低;3)能够压制各种金属粉末及非金属粉末。压制坯件密度均匀,对难熔金属粉末及其化合物尤其有效; 4)压坯强度较高,便于加工和运输;5)模具材料是橡胶和塑料,成本较低廉;6)能在较低的温度下制得接近完全致密
16、的材料(2)粉末连续成型: 1)能够生产一般轧制法难于或无法生产的板带材;2)能够轧制出成分比较精确的带材; 3)粉末轧制的板带材料具有各向同性;4)工艺过程短、解约能源;5)粉末轧制法成材率比熔铸轧制法高; 6)不需大型设备,减少大量投资(3) 、粉浆浇注成型:制取某些新型特殊材料;生产羰基铁粉制品,适当烧结处理后,材料机械性能接近锻造材料;生产设备简单,生产费用低(4) 、粉末注射成形:制造形状复杂的坯块(5) 、爆炸成形:能够压出相对密度极高的压坯25.简述脱脂时间的一般规律. 时间与厚度平方成正比; 孔隙度影响脱脂过程 , 堆积密度太高 , 脱脂困难;扩散或渗透控制脱脂时, 外压低或真空有利于缩短脱脂时间; 细粉不利于粘结剂脱出 ; 温度高过程速度加快 , 但温度太高 , 内部蒸发将产生内应力导致开裂 ;另外