粉末冶金课后习题

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大孔隙表面、位错等。因此,当空位由孔隙向颗粒表面扩散以及空位由小孔隙向大孔隙扩散时,烧结体就发生收缩,小孔隙不断消失和平均孔隙尺寸增大。

5、从晶界扩散的烧结机构出发,说明烧结金属的晶粒长大(再结晶)与孔隙借空位向或沿晶界扩散的关系。

答:靠近晶界的孔隙总是优先消失或减少,而隔离闭孔却长大并可能超过原始粉末的大小。弯曲晶界移动并在扫过的面上消除微孔,但是当晶界移到新位置时,微孔将聚集成大孔隙,对晶界的继续移动起阻碍作用,直至空位通过晶界很快向外扩散,孔隙减小后,晶界又能克服阻力而继续移动。孔隙周围的空位向晶界扩散并被其吸收(或沿晶界向两端扩散,消失在烧结体之外),使孔隙缩小、烧结体收缩。

6、如何用烧结模型的研究方法判断某种烧结过程的机构?烧结温度、时间、粉末粒度是如何决定具体的烧结机构的?某一烧结机构占优势是什么含义?

7、简要叙述粉末粒度和压制压力如何影响单元系固相烧结体系的收缩值?

答:粉末粒度影响聚晶长大。因为孔隙尺寸随粉末粒度增大而增大,对境界移动的阻力也增加,故聚晶长大趋势小。压制力很高,烧结时由于内应力急剧消除使密度反而降低。缓慢升温,使压坯内气体容易在孔隙封闭前排除,可减少压坯的膨胀。

8、分析影响互溶多元系固相烧结的因素。

答:烧结温度:原子互扩散系数随温度升高而显著增大。 烧结时间:在相同温度下,烧结时间越长,扩散越充分,合金程度就越高。粉末粒度:合金化的速度随粒度减小而增加。压坯密度:增大压制力,将使粉末颗粒间接触面增大,扩散界面增大,加快合金化过程。粉末原料:采用一定数量的欲合金粉或复合粉同完全使用混合粉比较,达到相同的均匀化时间短。杂质:存在在粉末表面或烧结过程形成杂质阻碍颗粒间扩散

9、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。

10、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: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。

11、分析影响熔浸过程的因素和说明提高润湿性的工艺措施有哪些?为什么?

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12、当采用 H 2 和 CO 作还原性烧结气氛时,为什么说随温度升高 H 2 的还原性比 CO 强?

13、可控碳势气氛的制取原理是什么?如何控制该气氛的各种气体成分的比例?指出其中的还原性和渗碳性气体成份。

14、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?

15、活化烧结和强化烧结的准确含义有什么不同?简单说明用 Ni 等过渡金属活化烧结钨的基本原理和烧结机构。

16、热压工艺的基本特点怎样?它与热等静压有什么异同点?

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17、用塑性流动理论(默瑞方程为代表)说明热压工艺参数对致密化的影响。

18、扩散蠕变理论的要点是什么?简单说明晶粒长大(再结晶)与致密化的关系。

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