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粉末冶金原理2010-2011上学期材化07级一、名词术语解释（20分，每小题2分）1、松装密度粉末在规定条件下自然充满容器时，单位体积的粉末质量2、电化当量3、Nozzle4、BET BET是BET吸附法比表面积测试法的简称5、当量面积直径与颗粒体积相等的圆球直径6、当量体积直径7、弹性后效8、偏斜应力9、单轴压制10、相对体积11、烧结驱动力12、烧结活化能13、聚集再结晶14、晶格扩散15、两面角16、过冷度材料的实际结晶温度总是低于理论结晶温度的，这种现象成为过冷现象，两者的温度差值被称为过冷度。
17、气氛的露点18、碳势19、快速原形制备20、机械合金化用高能研磨机或球磨机实现固态合金化的过程。
二、填空题（10分，每空1分）1、雾化制粉获得细小粉末的条件是（），（），（）。
2、金属粉末的硬度与（）程度，（）程度以及（）有关。
3、包含粉末孔隙的密度称为（），相对体积是（）。
4、湿磨介质的重要作用有（湿磨尖壁作用）和（），以有利于裂纹扩展，促进颗粒破碎。
三、判断题（10分，每题1分）1、机械合金化主要是通过高能研磨，是组元间发生反应，形成合金。
（）2、理解压是金属形成氧化物的氧分压。
（）3、使用氨气还原，可以制备钨、铜、铬、镍、铌等金属粉末。
（错）4、用TEM可以准确测量一次粉末颗粒直径。
（）5、细粉末制备的粉末压坯，在烧结温度较低时产生收缩时表面扩散作用的结果。
（）6、粉末颗粒的显微硬度越高，粉末压坯的弹性后效越大。
（）7、CIP与传统刚性模压制在导致粉末压坯致密化机理方面是相同的。
（）8、粉末烧结过程进行的标志之一是烧结体产生收缩。
（）9、粉末烧结一般是多种烧结机构共同起作用的结果。
（）10、固相烧结后期，孔隙通过晶界扩散而球化。
（）四、分析计算题（30分，每题10分）1、雾化制粉时，依据支晶间距与颗粒直径的关系，如果已知支晶间距为25微米，求对应于过程常数等于9.8，n值等于1/2条件下的颗粒直径？2、已知一直径为150微米的镍粉颗粒弹性模量等于56GPa，如果该颗粒表面有一15微米的裂纹，计算需要多大冲击力才能破坏该颗粒？3、今假定有一边长为5微米的立方体颗粒，试计算它的当量球体积直径和当量球表面直径各是多少？4、铁粉理论密度为7.86g/cm3，松装密度为3.04 g/cm3，与1wt%酸锌均匀混合，问混合物的理论密度是多少？并估算松装密度。
名词解释机械研磨时，使球磨筒内小球沿筒壁运动能够正好经过顶点位置而不发生抛落时，筒体的转动速度单位质量或单位体积粉末具有的表面积（一克质量或一定体积的粉末所具有的表面积与其质量或体积的比值称为比表面积）由多个一次颗粒在没有冶金键合而结合成粉末颗粒称为二次颗粒每种金属氧化物都有离解的趋势，而且随温度提高，氧离解的趋势越大，离解后的氧形成氧分压越大，离解压即是此氧分压。
这是表述电解过程输入电量与粉末产出的定量关系，表达为每 96500库仑应该有一克当量的物质经电解析出细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压，在高温经挥发进入气相，被还原后沉降在大颗粒上，导致颗粒长大的过程颗粒质量用除去开孔和闭孔的颗粒体积除得的商值。
真密度实际上就是粉末的固体密度g/cm3 将粉末颗粒面积因子与体积因子之比称为比形状因子d=ρ/ρ理）的倒数称为相对体积，用β＝1/d表示粉末样品总质量（总颗粒数量、总粉末体积）的百分数对粒径作图，即为粒度分布；（一定体积或一定重量（一定数量）粉末中各种粒径粉末体积（重量、数量）占粉末总量的百分数的表达称为粒度分布）变形困难的现象称为加工硬化(其它物质流)击碎制造粉末的方法由雾化介质流体与金属液流构成的雾化体系称为二流雾化将金属或合金的熔液快速冷却（冷却速度>105℃/s），保持高温相、获得性能奇异性能的粉末和合金（如非晶、准晶、微晶）的技术，是传统雾化技术的重要发展两种或两种以上金属元素因不是根据相图规律、不经形成固溶体或化合物而构成的合金体系，假合金实际是混合物为防止粉末或压坯在高温处理过程发生氧化而向体系加入还原性气体或真空条件称为保护气氛克粉末流经标准漏斗所需要的时间称为粉末流动性。
2 ）制备的金属网筛密度的区域具有相同化学成分，不同批次生产过程得到的粉末的混合工序称为合批雾化制粉时，用来冲击破碎金属流柱的高压液体或高压气体称为雾化介质发生物理或化学反应时，形成中间络合物所需要的能量称为活化能在某一温度、某一压力下，反应达到平衡时，生成物气体分压与反应物气体分压之比称为平衡常数细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压，在高温经挥发进入气相，被还原后沉降在大颗粒上，导致颗粒长大的过程物质通过固溶性质，固相物质经由固溶进入液相，形成饱和固溶体后继而析出，进行物质迁移的过程在标准大气压下，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。
《粉末冶金原理》复习题名词解释临界转速机械研磨时，使球磨筒内小球沿筒壁运动能够正好经过顶点位置而不发生抛落时，筒体的转动速度比表面积单位质量或单位体积粉末具有的表面积（一克质量或一定体积的粉末所具有的表面积与其质量或体积的比值称为比表面积）二次颗粒由多个一次颗粒在没有冶金键合而结合成粉末颗粒称为二次颗粒离解压每种金属氧化物都有离解的趋势，而且随温度提高，氧离解的趋势越大，离解后的氧形成氧分压越大，离解压即是此氧分压。
电化当量这是表述电解过程输入电量与粉末产出的定量关系，表达为每 96500库仑应该有一克当量的物质经电解析出气相迁移细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压，在高温经挥发进入气相，被还原后沉降在大颗粒上，导致颗粒长大的过程真密度颗粒质量用除去开孔和闭孔的颗粒体积除得的商值。
真密度实际上就是粉末的固体密度似密度又叫有效密度，颗粒质量用包括闭孔在内的颗粒体积去除得的相对密度粉末或压坯密度与对应材料理论密度的比值百分数松装密度粉末在规定条件下自然填充容器时，单位体积内的粉末质量，单位为g/cm3比形状因子将粉末颗粒面积因子与体积因子之比称为比形状因子压坯密度压坯质量与压坯体积的比值相对体积粉末体的相对密度（d=ρ/ρ理）的倒数称为相对体积，用β＝1/d表示粒度分布将粉末样品分成若干粒径，并以这些粒径的粉末质量（颗粒数量、粉末体积）占粉末样品总质量（总颗粒数量、总粉末体积）的百分数对粒径作图，即为粒度分布；（一定体积或一定重量（一定数量）粉末中各种粒径粉末体积（重量、数量）占粉末总量的百分数的表达称为粒度分布）粉末加工硬化金属粉末在研磨过程中由于晶格畸变和位错密度增加，导致粉末硬度增加，变形困难的现象称为加工硬化雾化法利用高速气流或高速液流将金属流(其它物质流)击碎制造粉末的方法．二流雾化由雾化介质流体与金属液流构成的雾化体系称为二流雾化快速冷凝将金属或合金的熔液快速冷却（冷却速度>105℃/s），保持高温相、获得性能奇异性能的粉末和合金（如非晶、准晶、微晶）的技术，是传统雾化技术的重要发展假合金两种或两种以上金属元素因不是根据相图规律、不经形成固溶体或化合物而构成的合金体系，假合金实际是混合物保护气氛为防止粉末或压坯在高温处理过程发生氧化而向体系加入还原性气体或真空条件称为保护气氛压制性粉末压缩性与成形性的总称成形性粉末在经模压之后保持形状的能力，一般用压坯强度表示压缩性粉末在模具中被压缩的能力称为压缩性，一般用压坯密度表示粉末粒度一定质量（一定体积）或一定数量的粉末的平均颗粒尺寸成为粉末粒度粉末流动性 50 克粉末流经标准漏斗所需要的时间称为粉末流动性。
名词解释机械研磨时，使球磨筒内小球沿筒壁运动能够正好经过顶点位置而不发生抛落时，筒体的转动速度单位质量或单位体积粉末具有的表面积（一克质量或一定体积的粉末所具有的表面积与其质量或体积的比值称为比表面积）由多个一次颗粒在没有冶金键合而结合成粉末颗粒称为二次颗粒每种金属氧化物都有离解的趋势，而且随温度提高，氧离解的趋势越大，离解后的氧形成氧分压越大，离解压即是此氧分压。
这是表述电解过程输入电量与粉末产出的定量关系，表达为每 96500库仑应该有一克当量的物质经电解析出细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压，在高温经挥发进入气相，被还原后沉降在大颗粒上，导致颗粒长大的过程颗粒质量用除去开孔和闭孔的颗粒体积除得的商值。
真密度实际上就是粉末的固体密度g/cm3 将粉末颗粒面积因子与体积因子之比称为比形状因子d=ρ/ρ理）的倒数称为相对体积，用β＝1/d表示粉末样品总质量（总颗粒数量、总粉末体积）的百分数对粒径作图，即为粒度分布；（一定体积或一定重量（一定数量）粉末中各种粒径粉末体积（重量、数量）占粉末总量的百分数的表达称为粒度分布）变形困难的现象称为加工硬化(其它物质流)击碎制造粉末的方法由雾化介质流体与金属液流构成的雾化体系称为二流雾化将金属或合金的熔液快速冷却（冷却速度>105℃/s），保持高温相、获得性能奇异性能的粉末和合金（如非晶、准晶、微晶）的技术，是传统雾化技术的重要发展两种或两种以上金属元素因不是根据相图规律、不经形成固溶体或化合物而构成的合金体系，假合金实际是混合物为防止粉末或压坯在高温处理过程发生氧化而向体系加入还原性气体或真空条件称为保护气氛克粉末流经标准漏斗所需要的时间称为粉末流动性。
2 ）制备的金属网筛密度的区域具有相同化学成分，不同批次生产过程得到的粉末的混合工序称为合批雾化制粉时，用来冲击破碎金属流柱的高压液体或高压气体称为雾化介质发生物理或化学反应时，形成中间络合物所需要的能量称为活化能在某一温度、某一压力下，反应达到平衡时，生成物气体分压与反应物气体分压之比称为平衡常数细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压，在高温经挥发进入气相，被还原后沉降在大颗粒上，导致颗粒长大的过程物质通过固溶性质，固相物质经由固溶进入液相，形成饱和固溶体后继而析出，进行物质迁移的过程在标准大气压下，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。
粉末冶金考试题型题例一、判断题1.粉末冶金技术已经有3000年的历史了。
2.粉末冶金工艺只能生产多孔材料。
3.粉末冶金工艺只能生产金属结构材料和制品。
4.古代的海绵铁是采用还原法生产的。
5.近代粉末冶金工业发展的第二阶段出现了含油轴承制品。
6.压制成形、挤压成形、注浆成形、热压注成形都适合制备金属制品。
7.国内目前应用最广泛的制Fe粉方法是双流雾化法。
8.气雾化粉末形状一般不规则，氧含量都较高。
9.水雾化粉末形状一般近于球形，但氧含量较高。
10.水雾化法比气雾化法制备金属粉末不容易氧化。
11.Taylor筛制的分度以400目筛孔尺寸0.074mm为基准。
12.粉末粒度的累计分布曲线是一条单调下降的曲线。
13.将单位质量粉末的总表面积称为体积比表面积。
14.金属粉末的杂质含量可用酸不溶法测量。
15.圆形度是指颗粒的实际周长与颗粒相同投影面积的圆的周长之比。
16.流变极限应力与出现裂纹前的最大变形量的乘积是粉末坯料的塑性指标。
17.粉末成形制坯时都需要施加压力。
18.陶瓷粉末压制成形的压力往往高于金属粉末成形的压力。
19.粉末轧制成形带坯厚度方向上的密度通常是不均匀的。
20.注浆成形适于制造几何形状复杂的大型零件。
21.粉末挤压成形也可以将粉末包套挤压。
22.粉末挤压成形产品壁厚可以很薄。
23.烧结是粉末冶金不可缺少的一道工序。
24.表面能大于晶界能是烧结的驱动力。
25.烧结系统自由能升高是粉末烧结过程的驱动力。
26.粉末挤压成形温度高于室温时称为热挤压法。
27.有些粉末冶金工艺中没有烧结工序。
28.烧结温度比烧结时间对烧结体性能的影响大。
二、填空题1.粉末冶金工艺中粉末准备工作的主要内容有、、等。
2.粉末颗粒最大投影面积为f，则其正方形名义径可表示为。
3.粉末的工艺性能包括、、等。
4. 圆柱体压坯高径比大，采用单向压制产品密度不均匀时，改善的方法有、、等。
5. 粉末颗粒有、和等几种聚集形式。
6. 粉末压制性是和的总称。
第一章1. 什么是粉末冶金与传统方法相比的优点是什么2.答：粉末冶金：制取金属粉末或用金属粉末（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.粉末冶金的优越性：A. 少切削、无切削,能够大量节约材料,节省能源,节省劳动；普通铸造合金切削量在30-50%,粉末冶金产品可少于5%.B. 能够大量能够制备其他方法不能制备的材料.C. 能够制备其他方法难以生产的零部件.3. 制粉的方法有哪些答：A. 机械法：通过机械破碎、研磨或气流研磨方法将大块材料或粗大颗粒细化的方法.B. 物理法：采用蒸发凝聚成粉或液体雾化的方法使材料的聚集状态发生改变,获得粉末.C. 化学法：依靠化学反应或电化学反应过程,生成新的粉态物质.4. 机械制粉的方法分为机械研磨、漩涡研磨和冷气流研磨.5. 球磨法制粉时球和物料的运动情况：A.球磨机转速较慢时,球和物料沿筒体上升至自然坡度角,然后滚下,称为泻落.B.球磨机转速较高时,球在离心力的作用下,随着筒体上升至比第一种情况更高的高度,然后在重力的作用下掉下来,称为抛落.C.继续增加球磨机的转速,当离心力超过球体的重力时,紧靠衬板的球不脱离筒壁而与筒体一起回转,此时物料的粉碎作用将停止,这种转速称为临界转速.第二章1.什么是粉末粉末与胶体的区别粉体的分类答：粉末是由大量的颗粒及颗粒之间的空隙所构成的集合体.粉末与胶体的区别在于分散程度不同,通常把大小在1mm以上的固态物质称为致密体,把大小在μm以下的固态物质称为胶体颗粒,而介于两者之间的称为粉末体.粉体分类：A. 粉末中能分开并独立存在的最小实体称为单颗粒.B. 单颗粒如果以某种方式聚集,就构成二次颗粒.2. 聚集体、絮凝体、团聚体的划分答：A. 聚集体：通过单颗粒聚集得到的二次颗粒被称为聚集体；B. 絮凝体：用溶胶凝胶方法制备的粉末,是一种由单颗粒或二次颗粒结合成的更松软的聚集颗粒；C. 团聚体：由单颗粒或二次颗粒依靠范德华引力的作用下结合而成的粉末颗粒,易于分散.3.粉末的物理性能包括：颗粒形状与结构、颗粒大小与粒度组成、比表面积、颗粒的密度、显微硬度、光学和电学性质、熔点、比热容、蒸汽压等热学性质,由颗粒内部结构决定的X射线、电子射线的反射和衍射性质,磁学与半导体性质.4.粉末的工艺性能包括松装密度、振实密度、流动性、压缩性与成形性.A.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）.B.振实密度：粉末装于振动容器内,在规定条件下,经过振动敲打后测得的粉末密度.C.流动性：一定量粉末(50g) 流经标准漏斗所需的时间,单位为（s/50g）.D.压缩性：粉末在压制过程中被压紧的能力.在规定的模具和润滑条件下加以测定,用在一定的单位压制压力（500MPa）下粉末所达到的压坯密度表示.E.成形性：压制后,粉末压坯保持形状的能力.用压坯强度表示.5. 粉末粒度：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.粒度组成：具有不同粒径的颗粒占全部粉末的百分含量称粉末的粒度组成,又称粒度分布 .6.粉末比表面积的测定方法：A. 气体吸附法 B. 透过法（气体透过法、液体透过法)7.粉体粒度大小、形状对粉体性能的影响答: 颗粒的形状直接影响粉末的流动性、松装密度、气体透过性、另外对压制性与烧结性及烧结体强有显着影响；细粉末易“搭桥”和粘附妨碍颗粒相互移动,故松装密度减小；粒度范围窄的粗细粉末松装密度都很低,当粗细粉末按一定比例混合后,可获得大的松装密度.第三章1.原料的各种预处理及其作用答：（1）退火：可使氧化物还原,降低碳和其他杂质的含量,提高粉末的纯度；同时还能消除粉末的加工硬化、稳定粉末的晶体结构.（2）混合：将两种或两种以上不同成分的粉末混合均匀,有利于烧结的均匀化.（3）筛分：目的在于把大小不同的原始粉末进行分级.（4）制粒：目的是将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒的工序,常用来改善粉末的流动性.（5）加成形剂、润滑剂：成形剂是为了提高压坯强度或为了防止粉末混合料离析而添加的物质；润滑剂是为了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.2.粉末变形形式：（1）弹性变形（2）塑性变形（3）脆性断裂3.影响压坯密度分布不均匀的因素及其改进方法答：压力损失是造成压坯密度分布不均的主要因素.改进方法：（1）降低压坯的高径比.（2）采用模壁光洁度很高的压模并在模壁上涂润滑油,能减少外摩擦系数,改善密度分布.（3）可采用双面压制法来改善密度分布的不均.（5）还可采用利用摩擦力的压制方法.4.弹性后效：在压制过程中,当除去压制力并把压坯压出亚模后,由于内应力的作用,压坯发生弹性膨胀,这种现象称为弹性后效.产生弹性膨胀的原因：粉末体在压制过程中受到压力作用后,粉末颗粒发生弹塑性变形,从而在压坯内部聚集很大的内应力—弹性内应力,其方向与颗粒所受的外力方向相反,力图阻止颗粒变形.当压制压力消除后,弹性内应力便要松弛,改变颗粒的外形和颗粒间的接触状态,这就使粉末压坯产生了膨胀.5.压制过程中力的分析：（1）应力和应力分布净压力（P1）：使粉末产生位移、变形、克服粉末的内摩擦；压力损失（P2）：克服粉末颗粒与模壁之间外摩擦的力.（2）A.侧压力:压制过程中由垂直压力所引起的模壁施加于压坯的侧面压力.B.模壁摩擦力.（3）脱模压力：使压坯由模中脱出所需的压力.（4）弹性后效6. 影响压制过程的因素答：(1)粉末性能对压制过程的影响.（粉末本身的硬度和可塑性、粉末的摩擦性能、粉末纯度、粒度及粒度组成、形状、松装密度等）(2)润滑剂和成形剂的影响.(3)压制方式的影响（加压方式、加压保持时间、振动压制、磁场压制等）.7. 压坯密度的分布：压坯中密度分布的不均匀性.第四章1.特殊成形的种类及各自的原理答：（1）等静压成形：在高温高压密封容器中,以高压氩气为介质,对其中的粉末或待压实的烧结坯料(或零件)施加各向均等静压力,形成高致密度坯料(或零件)的方法. 理论根据：帕斯卡原理关于液体传递压强的规律.（2）粉末连续成形：粉末在压力作用下由松散状态经过连续变化而成为具有一定密度、强度以及所需尺寸形状压坯或制品的过程.（3）粉浆浇注成形：将粉末预先制成悬浮液或糊状物,然后注入石膏模具中的粉末成形方法.（4）粉末注射成形：将粉末与热塑性材料（如聚苯乙烯）均匀混合使成为具有良好流动性能的流态物质,而后把这种流态物质在注射成形机上经一定的温度和压力,注入温度较低的模具内成形.（5）爆炸成形：板料在炸药爆炸瞬间产生的冲击波作用下高速成形的方法.第五章1. 烧结：指粉末或压坯,在适当的温度和气氛条件下加热所发生的现象或过程.烧结系统的分类：（1）单元系烧结：纯金属或化合物在其熔点以下的温度进行的固相烧结.（2）多元系烧结：A. 多元系固相烧结：由两种及以上的组分构成,在低熔组分的熔点以下进行的烧结过程.B. 多元系液相烧结：以超过系统中低熔组分熔点的温度进行的烧结过程.2.烧结机构的内涵及分类：（1）内涵：研究烧结过程中各种可能的物质迁移方式及速率.（2）分类：A. 表面迁移：S—S B. 宏观迁移：V—V C. 粘性流动 D. 塑性流动 E. 晶界扩散 F. 位错管道扩散3.影响烧结的因素:(1) 结晶构造与异晶转变 (2) 粉末活性 (3) 外来物质 (4) 压制压力.4.液相烧结所需满足的条件：（1）满足润湿条件,即润湿角θ<90. （2）固相在液相中有一定的溶解度.5.影响液相烧结过程的因素：（1）粒度（2）颗粒形状（3）粉末颗粒内开孔隙（4）粉末的化学计量（5）低熔点组元的分布均匀性（6）低熔组元的含量（7）压坯密度（8）加热与冷却速度（9）温度与时间（10）气氛6.烧结气氛的作用：（1）防止或减少周围环境对烧结产品的有害反应,从而保证烧结顺利进行和产品质量稳定. （2）排除有害杂质,如吸附气体、表面氧化物或内部夹杂,提高烧结动力,加快烧结速度,而且能改善烧结制品的性能. （3）维持或改变烧结材料中的有用成分,这些成分常常能与烧结金属生成合金或活化烧结过程.7.烧结气氛的分类：氧化性气氛、还原性气氛、惰性或中性气氛、渗碳气氛、氮化气氛.8.活化烧结：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.9.热压烧结：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.。
2000四、问答1、压制一直径为38mm的圆柱体Fe基零件压坯，已知Fe粉的径向弹性后效为0.2%，烧结径向收缩率为0.3%，试计算阴模内径尺寸为多少？D（1+0.2%）（1-0.3%）=38D=38.04mm2、简述烧结机械零件与材料的分类，说明其中各类材料的基体类型及适用场合有哪些？烧结机械零件与材料的分类：烧结结构材料、烧结减摩材料、烧结摩擦材料烧结结构零件:烧结铁基材料:烧结铁,碳钢,合金钢,不锈钢烧结铜基材料:烧结青铜,黄铜,Cu-Ni合金,弥散强化烧结铝基材料:烧结铝合金,弥散强化铝烧结镍基材料:烧结钛基材料:烧结减摩零件:多孔轴承:铁基,铜基,铝基,不锈钢基固体自润滑材料:铁基,铜基,银基,双金属烧结摩擦零件:铜基摩擦零件:铁基摩擦零件:碳-碳复合材料:陶瓷基复合摩擦材料;用于干摩擦式离合器和制动器的关键材料.？？3、欲制造Cu基结构零件、Cu基电工触头和Cu基过滤器三种粉末冶金零件，其原料Cu粉应分别采用哪种制粉方法？为什么？Cu基结构零件：雾化法（水雾化）；颗粒形状不规则，颗粒间机械啮合，压坯强度也大。
Cu基电工触头：电解法；纯度高，导电性能好。
Cu基过滤器：雾化法（气雾化）；颗粒近球形，粒子尺寸均匀，高输出体积4、说明粉末注射成形的工艺流程，它对原料粉末有何要求？流程中的关键工序及注意事项是什么？工艺流程：粉末（金属或陶瓷） + 粘结剂及添加剂↓↓原料↓↓↓粉末零件粉末注射成形常用的粉末颗粒一般在2-8um，一般小于30um，粉末形状多为球形，颗粒外形比最好在1-1.5之间，具有相当宽或窄的粒度分布，填充密度较高。
注射成型是整个工艺流程的关键工序，注射成形时，对可能产生缺陷的控制应从两个方面进行考虑：（1）注射温度、压力、时间等工艺参数的设定；（2）填充是喂料在模腔中的流动控制。
？？5、运用挥发-沉淀长大机理，说明H2还原WO3制取细W粉时应如何控制工艺条件？（1）原料：A 粒度：当采用WO3时，其粒度与还原钨粉粒度间的依赖性不太明显，而主要取决于WO2的粒度。
粉末制备习题* 粉末冶金产品在汽车工业中有许多用途，请列举三种汽车用粉末冶金产品。
* 有什么方法可以取代粉末冶金技术制备钨灯丝，为什么电熔断器中不采用钨灯丝材料。
* 粉末冶金一度称为金属陶瓷( Metal ceiamics) ，是什么工序类似于陶瓷产品制备。
* 粉末冶金与陶瓷的主要差别是什么？这些差别是如何影响过程的。
* 粉末冶金的定义是什么？* 粉末冶金的工程含义是什么？* 减少加工成本是粉末冶金产品过程的重要方面，要求减少模具结构误差，以确保产品尺寸精度与性能，在什么步骤上有利于减少产品加工成本（净静成形技术）* 金属基复合材料，如 SiC 纤维强化铝合金，是粉末冶金应用的领域，你能说明复合材料制备方法吗？* 在水雾化制粉时，怎样获得球形颗粒。
* 雾化青铜粉末经气流研磨成碟状。
①如何测试该碟状粉末的粒度。
②改变碟状粉末厚度的方法。
③哪些工艺参数有助于获得碟状粉末。
* 用气体雾化制备合金粉末，雾化融液金属温度略高于液相线，对于粒径为100μm的颗粒，固化时间为0.04s，估算在同样条件下10μm粒径粉末颗粒的固化时间。
* 采用水平雾化时，发现所得粉末颗粒太小，不适合后续的工序，建议改变三个过程参数以增大粒径。
* 在气体雾化时，如果颗粒尺寸随融体粘度增加而增大，粒度对颗粒形状会有何种作用？高的过热温度会有利于形成球形颗粒吗？* 离心雾化粉末通常有双峰形粒度分布曲线，讨论产生这种结果的原因。
* 分别用水雾化，气体雾化和还原方法制备Cμ粉（理论密度=8.9g/cm3），测试指数如下：性能 A B C平均粒度μm 48 25 40松装密度g/cm3 2.8 1.7 4.4振实密度g/cm3 3.3 2.4 4.7流速 s/50g 32 50 21BET表面积m2/g 0.014 0.063 0.017区分数据全所对应的制备方法，且分析求证你的答案。
* 当用电解法制备合金粉末时（如黄铜“铜—锌合金”），会遇到什么困难？* 在旋转圆盘雾化时，首先形成了长40μm、直径5.3μm圆筒体，能形成几个等尺寸的球形颗粒。
中南大学2011年硕士研究生入学考试试题964粉末冶金一、术语解释（每题5分，共25分）1、网目数：2、弹性后效：3、流动性：4、活化烧结：5、粉末振实密度：二、填空题（每空1分，共20分）1、单元系粉末烧结指的是、和粉末的烧结。
2、金属粉末的压制性能包括粉末的和。
3、在电解法制备铜粉时，与是控制铜粉末粒度的两个主要工艺参数。
4、冲击雾化制取金属粉末时的“二流”通常指的是流与流。
5、在压制过程中，金属粉末压坯主要通过与实现致密化，陶瓷粉末则主要通过实现致密化。
6、瞬时液相烧结的中初期发生烧结，而后期则发生烧结。
7、烧结气氛的两个主要作用是与作用。
8、羰基铁粉的颗粒性状是，电解铁粉的颗粒形状是。
9、物质X作为金属氧化物MeO的还原剂时，还原剂X应满足与两个基本条件。
三、判断题（每题两分，共20分；正确者打“○”，错误的打“×”。
）1、对于同类金属粉末，松装密度越高，其流动性能也越好。
（）2、采用CIP与传统刚性模压制时金属粉末致密化机理相同。
（）3、粉末颗粒表面粗糙度越大，颗粒形状越复杂，粉末的压制性能越好。
（）4、细粉末制备的粉末压坯，在烧结温度较低时产生收缩是表面扩散作用的结果。
5、粉末烧结一般是多种烧结机构共同起作用的结果。
（）6、粉末烧结过程进行的标志之一是烧结体产生收缩。
（）7、粉末颗粒的显微硬度越高，相同压力下成形后粉末压坯的弹性后效越大。
（）8、硬脂酸锌是一种很好的成形剂。
（）9、注射成型技术适合那些形状复杂的小尺寸粉末冶金件的成形。
（）10、球形黄铜粉末可采用机械破碎法制备。
（）四、问答题（55分）1、根据WO3还原制取钨粉时的粒度粗化机理，如何通过调节还原工艺等参数制取粒度粗的钨粉？10分2、为什么硬质合金粉末必须经制粒处理才能进行压制？8分3、表面迁移包括哪几种方式？请比较它们在物质迁移途径方面的异同。
8分4、研发人员观察某一经固相烧结的纯铜粉末冶金制品的金相组织时发现，制品的铜晶粒比精密铸造纯铜制品细小得多，为什么出现这一现象？7分5、简述雾化铁粉的压缩性高于还原铁粉的原因。
7分6、对于烧结时固相能部分溶解在液相中的液相烧结体系，高熔点颗粒出现优先溶解与再析出部位分别有哪些？8分7、根据双球烧结模型，为什么作用在烧结颈表面的拉应力随着烧结过程的进行而降低？7分五、分析与计算题（30分）1、采用费氏粒度为2.2微米的碳化钨粉为原料通过液相烧结技术制备WC-10Co与WC-10Cu两种合金。
烧结后两种合金的相对密度是否相同？请根据液相烧结的基本条件分析其原因？（备注：烧结工艺为W-10Co在氢气中与1420℃烧结1.5小时。
）10分2、简述巴尔申提出的三个基本假设建立粉末压制方程时的意义，并说明该方程在低压、高压下出现偏差的原因。
10分3、铁粉的松装密度为 2.8g/cm3，在420MPa压力成形后，压坯密度为6.8g/cm3。
请分别计算铁粉与压坯的相对密度。
（铁的理论密度为7.8 g/cm3，计算结果精确至小数点后第二位即可）10分中南大学2012年硕士研究生入学考试试题964粉末冶金一、术语解释（15分）1、压制性：2、Ostwald熟化：3、CIP：4、网目数：5、瞬时液相烧结：二、填空题（25分）1、粉末体是由尺寸小于的颗粒及颗粒间空隙所组成的集合体，其基本特性包括和。
2、粉末颗粒的显微硬度主要取决于、和。
3、在多台阶粉末压坯的压制时，应保持各台阶间的粉末压缩比，故需设计模冲来实现成形。
4、工业上常用含钨硬质合金包括和两大类。
5、碳管炉的发热体是，硬质合金氢气烧结炉的发热体是。
6、表面迁移包括和，其中前者在烧结后期主要引起孔隙与大孔隙。
7、单元系粉末烧结发生的标志是烧结体的减小与增加，而非烧结体发生收缩、烧结驱动力主要来自系统的降低。
8、烧结气氛的两个基本作用是和。
9、需进行粉末制粒的两种情形是与。
10、金属粉末在压制时的致密化通常通过粉末颗粒的与来实现。
三、问答题（80分）因，并指出各自的应用特点。
10分1、请列举出四种工业上常用粉末冶金铁粉，简述其工艺性能的差异及其原2、“相同材质金属粉末的松装密度越高，其流动性也越好”，请判断此论断是否正确，为什么？10分3、根据钨粉在还原过程中的粗化机理，简述获得细粒度钨粉与粗颗粒钨粉在工艺条件方面的差别。
10分4、在烧结铜基零件时，提高氢气中的露点反而会使零件致密度有所增加，请简述其中的原因。
5分5、为什么作用在烧结颈表面上的拉应力随着烧结过程的进行而降低？10分6、为什么说粉末冶金是一种先进的绿色零部件制造技术？5分7、请比较活化烧结与强化烧结的异同？10分8、Ti-6Al-4V是一种很常用的钛合金，可采用混合元素法制备，即将元素钛粉、Al60V40母合金粉末混合，在1200-1300℃真空烧结1-2h，试分析在加热和烧结过程中将发生什么物理冶金现象，在两阶段分别是什么烧结机制？10分9、什么是弹性后效？简述其主要影响因素及其危害。
10分四、分析题（共30分）1、成分为W-8Cu与W-4.8Ni-3.2Fe混合粉（其中钨粉粒度为3.2μm），两者在相同压力下成形，粉末压坯的外形尺寸为Ф20mm×15mm。
脱脂后的坯件在氢气氛中与1520℃烧结2小时。
将两种粉末烧结体制成金相样品并用扫描电镜观察它们的显微结构。
请您比较两种材料的显微结构差异，并分析其原因。
2、请分析巴尔申在建立粉末压制方程时提出的三个基本假设的必要性，并分析预测值与实际值出现偏差的原因。
中南大学2013年硕士研究生入学考试试题964粉末冶金一、术语解释（每题5分，共30分）1、体比表面积：2、振实密度：3、拱桥效应：4、瞬时液相烧结：5、溶解-再析出：6、网目数：二、问答题（每题10分，共90分）1、为什么粉末高速钢的力学性能优于传统的铸锻高速钢？2、您将选择下列哪种方法制备金属钛粉？简述其理由。
（1）化学反应法（如溶液化学）；（2）惰性气体雾化法；（3）TiO2氢还原法。
3、请比较还原铁粉与雾化铁粉的主要工艺性能的差异，简述其原因。
4、表面迁移有哪些形式？它们在烧结过程中对材料显微结构的演化有何作用？5、陶瓷粉末与金属粉末在冷等静压下的致密化机理是否相同？为什么？6、若要获得粒度较粗的金属钨粉，请提出大致的工艺设计方向。
7、在双球烧结模型中，金属球体（颗粒）内的原子为何能扩散至烧结颈的颈部？8、以您较熟悉的两种材料为例，简述液相烧结三个基本条件在获得高性能烧结材料过程中的必要性。
9、烧结气氛的主要作用有哪些？若要制备纯钛粉末冶金零件，哪些烧结气氛可供选择？三、分析题（每题15分，共30分）1、现给出一个粉末压制工艺：压力300MPa，粘结剂含量为2wt%，模壁润滑，试评价该工艺对下述粉末的适应性。
压坯可能出现哪些缺陷？（a）Al2O3粉末；（b）Fe粉；（c）Ti粉。
2、A、B两位同学分别采用3.5微米的羟基铁粉和-200目的雾化铁粉为原料，在400MPa的压力下成形并在1120℃烧结40分钟。
请您预测他们所得的材料的显微结构是否相同？为什么？中南大学2014年硕士研究生入学考试试题964粉末冶金一、术语解释（30分，每题5分）1、瞬时液相烧结：2、克比表面：3、弹性后效：4、粉末压制性：5、合批：6、活化烧结：二、填空题（共20分）1、在粉末烧结过程中，若孔隙与晶界发生分离，则在烧结材料中形成，其必须通过扩散消除。
2、、和三类粉末的烧结属单元系粉末烧结。
3、弹性后效是粉末压制过程中形成和两常见缺陷的根本原因。
4、Fe-1.5Cu-0.6C粉末为烧结，而WC-10Co粉末为烧结。
5、所谓“二流雾化”中的“二流”指的是流和流。
6、在电解法制备铜粉过程中，通常采用溶液为电介质，而铜粉的粒度主要取决于和。
7、需对粉末进行制粒处理的两种主要情形是和。
8、表面扩散对烧结初期的主要贡献是，对后期的贡献是。
9、等静压包括和。
三、简答题（70分）1、何谓“挥发-沉积”？简述费氏粒度为3.2μm与10μm钨粉在制备工艺参数方面的差异。
10分2、巴尔申金属粉末压制方程采用了什么力学模型？做了哪些假设？简述这些假设与该方程与实验结果产生较大偏差之间的内在联系。
10分3、根据溶解-再析出机制，简述制备超细晶粒YG合金时的晶粒长大抑制剂应满足哪些技术要求？10分4、采用元素粉末为原料，利用瞬时液相烧结制备Ti-6Al-4V合金。
若采用真空烧结和Ar+%N2混合气体气氛烧结分别制备试样A和B，请比较两者的力学性能（抗拉强度和延伸率）的差异并简述其原因。
10分5、比较雾化铁粉与还原铁粉的工艺性能之间的差异。
10分6、简述85%Ag-WC与85%WC-Ag两种材料的各自的大致制备工艺途径。
10分7、金属粉末压制致密化的主要机制是什么？各受控于哪些主要因素？10分四、分析题（30分）1、某同学采用费氏粒度为4微米的W 粉末作原料，分别添加Ni、Cu、Fe粉组成相应的混合粉，通过液相烧结工艺制备出W-4.9Fe-2.1Ni（A材料）和W-7Cu（B材料）试样，请您比较两种材料显微结构的差异并分析其原因。
15分2、试分析“对于相同材质的金属或合金粉末在相同烧结条件下，粒度粗的粉末易得到较粗大的晶粒”这一论断是否正确？为什么？15分。
