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粉末冶金的原理

[来源:来自网络]  [作者:不详]  [日期:17-10-28]  [热度:]  关键字:粉末冶金的原理

    1、粉末冶金:制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。
    2、二次颗粒:单颗粒以某种方式聚集就构成二次颗粒。
    3、松装密度:粉末在规定条件下自然充填容器时,单位体积内自由松装粉末体的质量g/cm3。
    4、孔隙率:孔隙体积与粉末体的表观体积之比的百分数称为孔隙度(θ)。
    5、中位径:将各种粒级粉末个数或百分数逐一相加累积并做图,可以得到累积分布曲线,分布曲线对应50%处称为中位径
    弹性后效:在压制过程中,粉末由于受力而发生弹性变形和塑性变形,压坯内存在着很大的内应力,当外力停止作用后,压坯便出现膨胀现象。
    6、合批:将成分相同而粒度不同的粉末进行混合,称为合批
    7、烧结机构:研究烧结过程中各种可能的物质迁移方式及速率。
    8、热压:热压又称为加压烧结,是把粉末装在模腔内,在加压的同时使粉末加热到正常烧结温度或更低一些的温度,经过较短时间烧结成致密而均匀的制品。
    9、活化烧结:是指采用化学或物理的措施,使烧结温度降低、烧结过程加快,或使烧结 体的密度和其它性能得到提高的方法。
    10、 单颗粒:粉末中能分开并独立存在的最小实体称为单颗粒。
    11、粉末装于振动容器,规定条件下,经振动敲打后测得的粉末密度。
    12、粒度:以mm或μm的表示的颗粒的大小称颗粒直径,简称粒径或粒度。
    13、 混合:将两种或两种以上不同成分的粉末混合均匀。分为机械法和化学法。
    14、搭桥:粉末在松装堆集时,由于表面不规则,彼此之间有摩擦,颗粒相互搭架而形成 拱桥孔洞的现象。
    15、快速冷凝技术的特点:
   (1)急冷可大幅度地减小合金成分的偏析;
   (2)急冷可增加合 金的固溶能力;
   (3)急冷可消除相偏聚和形成非平衡相;
   (4)某些有害相可能由于急冷而受到抑制甚至消除;
   (5)由于晶粒细化达微晶程度,在适当应变速度下可能出现超塑性等。
    16、粉末颗粒的聚集形式:聚合体、团粒、絮凝体;  区别: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力粘接而成的,其结合强度不大,用研磨。擦碎等方法在液体介质中容易分散成更小的团粒或二次颗粒或单颗粒;絮凝体则是在粉磨悬浊液中,由单颗粒或二次颗粒结合成的更松软的聚集颗粒。
    17、减少因摩擦出现的压力损失的措施:1)添加润滑剂、2)提高模具光洁度和硬度、3) 改进成形方式,如采用双面压制等。
    18、 粉末冶金技术的优点:
    1. 能生产用普通熔炼方法无法生产的具有特殊性能的材料:
    ① 能控制制品的孔隙度(多孔材料、多孔含油轴承等);
    ② 能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果,生产各种特殊性能的材料(钨-铜假合金型的电触头材料、金属和非金属组成的摩擦材料等);
    ③ 能生产各种复合材料。 
    2.粉末冶金方法生产的某些材料,与普通熔炼法相比,性能优越:
    ① 高合金粉末冶金材料的性能比熔铸法生产的好(粉末高速钢可避免成分的偏析);
    ② 生产难熔金属材料或制品,一般要依靠粉末冶金法(钨、钼、铌等难熔金属)。 
    缺点:
    1、粉末成本高;
    2、制品的大小和形状受到一定限制;
    3、烧结零件的韧性较差。
    19、 粉末料预处理的方式及作用:
    1、退火:还原氧化物,消除杂质,提高纯度;消除加工 硬化,稳定粉末的晶体结构;钝化金属,防止自燃。
    2、混合:使不同成分的粉末混合均匀,便于压制成形和后续处理。
    3、筛分:筛分的目的在于把颗粒大小不匀的原始粉末进行分级。
    4、制粒:可以改善粉末的流动性和压制性(便于自动成形等)
    5、成形剂:提高压坯强度。
    6、润滑剂:降低压形时粉末颗粒与模壁和模冲间摩擦、改善压坯的密度分布、减少压模磨损和有利于脱模。
    20、影响碳还原铁氧化物过程和铁粉质量的因素:
   (1)原料:①原料中杂质:原料中杂质特 别是SiO2的含量超过一定限度后,不仅还原时间延长,并且使还原不完全,铁粉中含铁量降低。② 原料粒度:多相反应与界面有关,原料粒度愈细,界面的面积愈大,因而促进反应的进行。 
   (2)固体碳还原剂:① 固体碳还原剂类型:还原能力:木炭> 焦炭> 无烟煤。② 固体碳还原剂用量:一定还原条件下,其用量主要依据氧化铁的含氧量来定。 
   (3)还原工艺条件:① 还原温度和还原时间:随温度升高,还原时间缩短。② 料层厚度:随着料层厚度的增加,还原时间随之增长。③ 还原罐密封程度的影响:保证一定的气氛。 
   (4)添加剂:① 加入一定的固体碳:加入适量固体碳可起疏松剂和辅助还原剂作用。② 返回料的影响:加入一定量飞废铁粉,加速还原过程。③ 引入气体还原剂:引入气体可使还原过程加速。④ 碱金属盐的影响:引入碱金属盐可使还原过程加速。 
   (5)海绵铁的处理。

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