第5章作业参考答案

第5章作业参考答案1.粉末冶金成形的含义？粉末冶金成形与其它成形方法特别是铸造方法相比有何优势？粉末冶金成形（或称粉末冶金）是以粉末为原料，通过一定的压制成形工艺，将原先处于松散状态的粉末聚集成具有特定形状和尺寸的坯体，通过进一步烧结将坯体（生坯）烧结成内部结合更牢固、外部形状更稳定的材料/制品，并使材料/制品达到所要求的力学、物理和化学性能的工艺过程。不仅能用来制造高质量、高精度的复杂部件，而且节省原材料、节约劳动成本。其特点如下：1.粉末冶金的零件可以实现净成形或近净成形和自动化量产，减少了后续的工序。2.粉末冶金材料损耗很少，约97%的原始粉末会转化为产品。铸造生产过程中浇注口、流道和渣包都会浪费大量的材料，因此粉末冶金在这方面优势明显。3.由于粉末冶金原材料的特性，可以用来制备多孔材料，如过滤器、含油轴承以及含油齿轮。4.粉末冶金可制备其它方法难以制造的一些金属材料，如白炽灯中使用的钨灯丝。5.粉末冶金可以制备其它方法不能制造的一些合金和金属陶瓷，如由难熔化合物和金属组成的硬质合金和金属陶瓷、弥散强化复合材料、纤维强化复合材料等。6.粉末冶金在产品尺寸上比铸造控制更精细，通常公差在±0.13mm（±0.005in）。2.制备金属粉末有哪些主要方法？粉末有哪些几何性能？哪些工艺特性？（I）在固态下制备粉末的方法包括：（1）机械粉碎法和电化学腐蚀法：由固态金属与合金制取其粉末；（2）还原法：由固态金属氧化物及盐类制取金属与合金粉末；（3）还原-化合法：由金属和非金属粉末、金属氧化物和非金属粉末制取金属化合物粉末；（4）高温反应合成法：由金属粉末与金属粉末、非金属粉末制取合金粉末或金属化合物粉末。（II）在液态下制备粉末的方法包括：（1）雾化法：从液态金属与合金制备其粉末；（2）置换法、溶液氢还原法：从金属盐溶液置换和还原制备金属、合金以及包覆粉末；（3）水溶液电解法：从金属盐溶液电解制备金属与合金粉末；（4）熔盐电解法：从金属熔盐电解制备金属粉末。（III）在气态下制备粉末的方法包括：（1）蒸气冷凝法：从金属蒸气冷凝制备金属粉末；（2）热离解法：从气态金属羰基物离解制备金属、合金以及包覆粉末的羰基物；（3）气相氢还原法：从气态金属卤化物气相还原制取金属、合金粉末以及金属、合金涂层；（4）化学气相沉积法：从气态金属卤化物沉积制取金属化合物粉末以及涂层。基于粉末制备过程的实质，现有粉末制取的方法可归纳为两大类：物理机械法、物理化学法。（I）物理机械法是将原料机械地粉碎，而化学成分基本上不发生变化；（II）物理化学法是借助物理化学作用，改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末。几何性能：颗粒形状、粒径、粒径分布、平均粒径和比表面积工艺性能：粉体填充性能、松装密度、震实密度、流动性、摩擦性能以及压制性3.常见粉末成形方法有哪些？简要阐述3-4种主要成形方法的原理与特点？压制成形、等静压成形、注射成形、挤压成形、热压成形、轧制连续成形、锻造成形、无压成形等。举例略4.什么是烧结？简述烧结方法的分类。烧结的基本过程？粉末烧结是如何到达致密化的？烧结现象指的是，在高温下粉末颗粒被加热，颗粒之间发生黏结。严格意义上讲，烧结是指在高温下粉末颗粒间发生冶金结合的过程，通常在主要成分组元的熔点以下进行，并经由原子定向运动完成物质迁移。单元固相烧结、多元固相烧结、多元液相烧结、熔浸黏结阶段、烧结颈长大阶段、孔隙球化和缩小阶段烧结在温度和压力作用下，形成烧结颈、孔隙球化、收缩，达到致密化5.粉末生坯烧结后一般要进行哪些后续处理及其目的？列举2-3种粉末冶金材料或制品的应用。表面处理：改善材料的外观、表面状况及提高材料的性能浸渍处理：是使产品孔隙中含有油类液体，以达到自润滑的作用，或在孔洞中充满聚合物来改善耐蚀性和加工性。阳极化处理：是在零件表面形成稳定的氧化物，例如氧化铝、氧化钛、氧化锌和氧化铬。阳极化处理的目的是上色，起到改善部件外观的作用。喷砂与摩擦抛光处理及激光上釉：提高粉末冶金制品疲劳寿命热处理及化学处理：提高性能应用举例略硬质合金、钨、钼合金