部分粉末冶金,知识点

没有第3次的第3题，以及第四次作业，以及第五次最后一题第一次作业1.碳还原法制取铁粉的过程机理是什么？影响铁粉还原过程和铁粉质量的因素有哪些？答：铁氧化物的还原过程是分段进行的，即从高价氧化铁到低价氧化铁，最后转变成金属：Fe2O3→Fe3O4→Fe。当温度高于570℃：3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2Fe3O4+CO=3FeO+CO2FeO+CO=Fe+CO2当温度低于570℃：（由于氧化亚铁不能稳定存在）Fe3O4直接还原成金属铁Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2影响因素：（1）原料①原料中杂质的影响②原料粒度的影响（2）固体碳还原剂①固体碳还原剂类型的影响②固体还原剂用量的影响（3）还原工艺条件①还原温度和还原时间的影响②料层厚度的影响③还原罐密封程度的影响，添加剂9水溶液电解法的成粉条件是什么？与电解精炼有什么异同？成粉条件：（1）在阴极开始析出的是致密金属层，一直要到阴极附近的阳离子浓度原来的C降低到一定值𝐶0时，才开始析出松散的粉末。（inshot,电流密度高，金属粒子浓度降至𝐶0（2）当通电时，只是在距离阴极表面距离h以内的阳离子于阴极析出,i应该大于KC。异同：都是为了获得高纯度的金属，但是水溶液电解获得的是金属粉末，电解精炼获得的是致密沉积物。第二次作业10影响电解铜粉粒度的因素有哪些？1电解液组成a.金属离子的浓度的影响离子浓度越高粉末越粗，反之越细。但电流效率与之相反，因析出粉末愈细，析出量愈少。b.酸度（或H年度）的影响在阴极上析出金属粉末的同时也析出氢，则有利于获得松散粉末。对电流效率的影响不确定。c.添加剂的影响电解质添加剂NaCl，NH4Cl提高电解质的导电性控制PH值非电解质添加剂，胶体、尿素、葡萄糖，吸附在粉末颗粒表面上阻止颗粒长大.2电解条件a.电流密度的影响需要大于一定的电流密度下才能成粉，并且电流密度越大，粉末越细，但电流效率降低。b.电解液温度的影响温度增加粉末粒度变粗，但电流效率提高c.电解时的搅拌的影响搅拌提高了C0的浓度，粉末变粗，但电流效率增加d刷粉周期短有利于生产细粉e不溶性阳极和水冷阴极降低浓度，电流密度，使粉末变细12金属液气体雾化过程的机理是什么？影响雾化粉末粒度，成分的因素有哪些？雾化过程分解为负压紊流区：由于高速气流的抽气作用，在喷嘴中心孔下方形成负压紊流层，金属液流受到气流波的振动，以不稳定的波浪状向下流，分散成许多细纤维束，并在表面张力作用下有自动收缩成液滴的趋势。原始液滴形成区：在气流的冲刷下，从金属液流住或纤维束的表面不断分裂出许多液滴。有效雾化区：由于气流能量集中于焦点，对原始液滴产生强烈击碎作用，使其分散成液滴颗粒。冷却凝固区：形成的液滴颗粒分散开，并最终结成粉末颗粒。影响因素：⑴雾化介质：雾化介质分气体和液体，用水随雾化压力升高，颗粒晶粒结构越细，气体雾化易得球形粉末。气压越高，粉末越细。⑵金属液流:金属液的表面张力和粘度、金属液过热温度、金属液股流直径表面张力越大，粉末成球形越多，粉末颗粒也较粗。粘度低，容易得细粉末。温度越高，细粉末产出率越高，越容易得球形粉末。⑶其他工艺：喷射参数、聚粉装置参数第三次作业1、粉末颗粒有哪几种聚集形式？它们之间的区别在哪里？答：（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。第五次作业10互不溶系固相烧结的热力学条件是什么？为获得理想的烧结组织，还就满足怎样的充分条件？答：A-B的比界面能必须小于A、B单独存在的比表面能之和（即rABrA+rB）。在满足上式条件下，如果rAB|rA-rB|，那么在两组元的颗粒间形成烧结颈的同时，他们可互相靠拢至某一临界值；如果rAB|rA-rB|,则开始时通过表面扩散，比表面能低的组元覆盖在另一组元的颗粒表面，然后同单元系烧结一样，在类似复合粉末的颗粒间形成烧结颈。11简明阐述液相烧结的溶解-再析出机构及对烧结后合金组织的影响。答：概述：因颗粒大小不同、表面形状不规整，各部位的曲率不相同造成饱和溶解度不相等，引起颗粒之间或颗粒不同部位之间通过液相迁移时，小颗粒或颗粒表面曲率大的部位溶解较多，相反的，溶解物质又在大颗粒表面或具有负曲率的表面析出。在这一阶段，致密化过程已明显减慢，因为这时气孔已基本上消失，而颗粒间距离更缩小。使液相流进孔隙变得更加困难。对组织的影响：溶解和再析出过程使得颗粒外形逐渐趋于球形，固相颗粒发生重结晶长大，冷企鹅后的颗粒多呈卵形，紧密的排列在粘结相内。15何谓碳势？用天然气的热离解气作烧结气氛，其渗碳反应式是怎样的？随温度升高，哪一种反应使碳势升高？为什么？碳势：所谓气氛的碳势是指该气氛与含碳量一定的烧结材料在某种温度下维持平衡（不渗碳也不脱碳）时，该材料的碳含量。部分知识点模压成形：将金属粉末或混合料装在钢制压模内通过模冲对粉末加压，卸压后，压坯从阴模内压出。压坯中密度分布不均匀的状况及其产生原因是什么？答：1、压坯的密度分布，在高度方向和横断面上，是不均匀的：在与模冲相接触的压坯上层，密度和硬度都是从中心向边缘逐步增大的，顶部的边缘部分密度和硬度最大；在压坯的纵向层中，密度和硬度沿着压坯高度从上而下降低。但是，在靠近模壁的层中，由于外摩擦的作用，轴向压力的降低比压坯中心大得多，以致在压坯底部的边缘密度比中心的密度低。因此，压坯下层的密度和硬度之分布情况和上层相反2、增加压坯的高度会使压坯各部分的密度差增加；加大直径会使密度的分布更加均匀；采用模壁光洁度很高的压模并在模壁上涂润滑油，能够减少外摩擦系数，改善压坯的密度分布。烧结分类1固相烧结在低于低熔点组元熔点的的温度下烧结；•单元系烧结•1.定义：单元系烧结是指单一成分的粉末或者单一成分粉末压坯的烧结。所谓单一成分有如下几种情况：•纯金属粉末，如纯铁、纯铜、纯钼粉，•（2）合金粉末，如不锈钢粉、青铜粉、黄铜粉，•（3）化合物粉末，如WC、MoSi、Al2O3。•单元系烧结的特点是在烧结中只发生颗粒之间的冶金结合，没有化学成分和相组织的变化，这类烧结通常是在其熔点的2/3～4/5温度下烧结。多元系固相烧结这是指两种以上单一粉末的混合粉末或混合粉末压坯的烧结.多元系固相烧结比单元系烧结要复杂。根据合金化反应，这类烧结又可分为：无限互溶系固相烧结，有限互溶系固相烧结和互不相溶系固相烧结液相烧结：在高于烧结零件中低熔点组元熔点的温度下烧结研究问题1烧结为什么发生，即烧结的驱动力或热力学问题。2烧结是怎么进行的，即烧结的机构和动力学问题。烧结气氛•1.气氛作用与分类•防止环境对烧结制品的有害作用，•排除有害杂质和润滑剂•维持烧结制品的有用成分•2.分类•氧化气氛•还原气氛•惰性和中性气氛•渗碳气氛氮化气氛还原性气氛•可使粉末表面氧化物还原•MeO+H2=Me+H2O•KP=pH2O/PH2•MeO+CO=Me+CO2•KP=pCO2/PCO•（1）渗碳与脱碳•Fe+1CO==Fe（C）+CO2•Fe+CH4==Fe（C）+2H2•Fe+CO+H2==Fe（C）+H2O•Kp=pCO2ac/P2co•Kp=pH2ac/Pch4•Kp=pH2Oac/pCOpH2