1、名词解释

1、粉末流动性：50g粉末流经标准漏斗所需要的时间成为粉末流动性。

2、合批：具有相同化学成分，不同批次生产过程得到的粉末混合工序。

3、弹性后效：粉末经模压推出模腔后，由于压坯内应力弛豫，压坯尺寸增大的现象。

4、活化烧结：能降低烧结活化能，使体系烧结在较低温度下以较快的速度进行，烧结体性能得以提高的烧结方法（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他性能得以提高的方法称为活化烧结）

5、气氛的碳势（又称可控碳势气氛）：该气氛与含碳量一定的烧结材料在某温度下维持平衡（不渗碳、也不脱碳）时，该材料的含碳量。

6、松装密度：粉末在松散状态下自然填充容器时，单位体积内的粉末质量

7、粒度分布：具有不同粒径的颗粒占全部粉末的百分含量

8、净压力：使粉末产生位移、变形和克服粉末内摩擦的力。或减掉粉末与模具模壁摩擦力的那部分力。

9、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过程。

二、判断题

1、机械法是依靠机械力进行破碎，化学成为有变化，物理化学法往往借助物理和化学的作用，其原材料的化学成分不变。 （ × ）

2、形状和粒度相同的雾化铜粉和雾化青铜粉，其压缩性相同。    （ × ）

3、W、Cu、Fe、Ta、Nb主要是通过氢气还原法制备。            （ × ）

4、空气透过法反映粉末的外比表面积，代表单颗粒或二次颗粒的粒度。而BET法反映全比表面积及一次颗粒的粒度。    （ √ ）

5、粉末压坯强度与坯体中的残留应力大小有关。    （ √ ）

6、无压成型不属于粉末冶金技术中的特殊成型。    （ × ）

7、粉末烧结一般是多种烧结机构共同起作用的结果。    （ √ ）

8、粒度、颗粒形状和颗粒表面粗糙度对粉末压制性能的影响规律是：有利于提高粉末压缩性的因素，一般都会造成粉末成形性能降低        （ √ ）

9、液相烧结余姚满足的润湿条件是润湿角θ>90,如果θ<90,烧结开始时液相即使生成，也会很快跑出烧结体外，成为渗出。      （ × ）

10、电解铜粉具有粉末纯度高，粉末形状多为树枝状，成形性好，压缩性差的特点。  （ √ ）

11、粉末颗粒的显微硬度越高，粉末压坯的弹性后效越大。            （ √ ）

12、单元系烧结的主要机构是扩散、流动和溶解—析出。              （ × ）

三、简单题

1、影响球磨的因素有哪些？

  （1）球磨转速，实际转速为0.7-0.75,球体发生抛落

  （2）装球量，装球太少，效率低，太多，球层间扰动大，也降低效率，一般装填系数为0.4-0.5.

  （3）球料比，球与料的质量比，一般以填满球间的空隙稍微掩盖着球体表面为原则

  （4）球的大小，根据原料特点确定，一般可选择大小球匹配。

  （5）研磨介质      （6）被研磨物料性质

2、氢气还原制取钨粉过程中钨粉颗粒长大的机理是什么？影响钨粉粒度的因素有哪些？

  钨粉颗粒长大的机理为挥发-沉积。

  影响因素：

  （1）原料：原料种类，纯度，粒度等

  （2）氢气气氛：湿度、流量、通氢方向

  （3）还原条件：还原温度、时间、推舟速度、料层厚度、添加剂等

3、为什么模压坯件中出现密度分布？产生密度分布的危害？

  钢模压制时，由于粉末颗粒与模具（阴模内壁、模冲、芯棒）之间的相对运动而出现摩擦力作用，消耗有效外压，造成压坯高度方向压力降和压制面上的压力再分布，因此造成压坯的各处密度不均匀。

  危害：（1）不能正常实现成形，如出现分层、断裂、掉边角等

        （2）烧结收缩不均匀，导致变形

        （3）限制拱压产品的形状和高度

4、液相烧结的三个基本条件是什么？它们对液相烧结致密化的贡献是如何体现的？

  三个基本条件：润湿性、溶解度和液相数量

  （1）液相必须润湿固相颗粒，这是液相烧结得以进行的前提（否则产生反烧结现象），即烧结体系需满足方程（θ为润湿角），液相烧结需满足的润湿条件是θ<90.

θ=0，液相充分润湿固相颗粒，这是最理想的液相烧结条件。

θ>90，固相颗粒将液相推出烧结体，发生反烧结现象；烧结开始时液相即使生成，液相会很快跑出烧结体外，成为渗出，这样，烧结合金中的低熔组分将会大部分损失，使烧结致密化过程不能顺利完成。液相只有具备完全或部分润湿条件，才能渗入颗粒的微控和裂隙甚至晶粒间界

0<θ<90，这是普通的液相烧结情况，烧结效果一般

  （2）固相在液相中具有有限的溶解度：有限的溶解可改善润湿性，增加液相的数量即体积分数，促进致密化。马伦哥尼效应（溶质浓度的变化导致液体表面张力的不同，产生液相流动）有利于液相迁移；增加固相物质迁移通道，加速烧结；颗粒表面突出部位的化学位较高，优先溶解，通过扩散和液相流动在颗粒凹陷处析出，改善固相晶粒的形貌和减少颗粒重排的阻力。但较高的溶解度导致烧结体的变形和为晶粒异常长大提供条件，这是不希望的。

  （3）液相数量：一定情况下，液相数量的增加有利于液相均匀包裹固相颗粒，为颗粒重排提供足够的空间和致密化创造条件。同时，也可减少固相颗粒间的接触机会，但过大的液相数量造成烧结体的形状保持性下降。

5、分析增塑挤压成形过程的主要影响因素？

  （1）成形剂：种类，加入量；（2）预挤（压）压力，初步排除混合料中的气体；（3）挤压温度，主要依据挤压物料的塑形确定；（4）挤压速度，过快易发生断裂，过慢效率低；（5）挤压压力，与挤出速度密切相关。

6、烧结过程的驱动力有哪些？

  烧结过程自由能的降低，包括：颗粒结合面（烧结颈）的增大和颗粒表面平直化，粉末体总比表面积和总表面自由能减少；烧结体内孔隙的总体积和总面积减少；粉末颗粒内晶格畸变消除。

4、分析计算

1、如图为Fe-O-C系平衡气相组成与温度的关系，要防止铁在1100℃被氧化，分析平衡气相组成中CO浓度条件。

    从图中可以看出D区域为Fe稳定存在区，C区域为FeO稳定存在区，B区域为稳定存在区。故可知在1100℃时，要防止铁被氧化，则CO浓度要大于73%或浓度小于27%。

2、由烧结线收缩率和压坯密度计算烧结坯密度的公式，假设一压坯（相对密度68%）烧结后，相对密度达到87%，试计算其烧结线收缩率是多少？

  由公式，把=87%，=68%代入，得=1-0.09211=0.0789或=7.89%

5、论述题

1、比较下列粉末或粉末混合物组中的压坯强度高低，并分析原因

  （1）-200目电解铜粉，-200目铜粉+5%石墨粉，成形压力为400MPa

    -200目电解铜粉的压坯强度更高。-200目铜粉+5%石墨粉表示在-200目铜粉中加入5%石墨做润滑剂，基体金属粉末和润滑剂的混合料压坯强度一般比纯金属的压坯强度低很多

  （2）-80目还原铁粉，-80目水雾化铁粉，-80目水雾化铁粉+0.5%石墨粉末，成型压力500MPa

-80目还原铁粉>-80目水雾化铁粉>-80目水雾化铁粉+0.5%石墨粉末

因为-80目的还原铁粉为多孔海绵状，而水雾化铁粉形状较规则，因此还原铁粉的压坯强度高，而雾化铁粉中加0.5%石墨润滑会降低压坯强度

  （3）-200目还原钼粉，-200目还原铜粉，-200目还原铁粉，成形压力300MPa

-200目铜粉>-200目铁粉>-200目钼粉

粉末颗粒硬度低，粉末塑形和压缩性好，压坯强度大，而钼粉、铜粉、铁粉的尺寸大小一致，但硬度大小为钼粉>铁粉>铜粉，故压坯强度铜粉>铁粉>钼粉

2、某同学采用3.5微米的钨粉为原料通过稳定液相烧结技术制备W-10Cu与W-7Ni-3Fe两种合金。其设计的烧结条件为：在氢气中1500℃烧结2小时，烧结后，两种合金的相对密度是否相同？为什么？（注：Cu熔点为1083℃，Ni-Fe二元相图如下）

不相同，对于W-7Ni-3Fe合金来说，是典型的液相烧结，致密度较高。而W-10Cu体系，虽然出现Cu的溶解，出现液相，相对密度有所提高，但该体系中固相W在液相Cu中不溶，不存在溶解—再析出过程，影响了其整体致密度。

3、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，还应满足怎样的充分条件？

互不溶系固相烧结能否进行取决于系统的热力学条件，即A-B的比界面能必须小于A、B单独存在的比表面能之和。

  在满足前提下，若界面能大于两组分单独存在时能量差，即，可实现烧结，但不太理想；若且，则A覆盖在B表面，均匀形成A包裹层，烧结效果最好。因此，为获得理想的烧结组织即A覆盖在B的表面，均匀形成A包裹层，则需要,且，只要烧结时间足够长，充分烧结是可能的。