2021年度硕士研究生入学考试粉末冶金原理历年真题大题.docxVIP

四、问答 1、压制始终径为38mm圆柱体Fe基零件压坯，已知Fe粉径向弹性后效为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%）=38 D=38.04mm 2、简述烧结机械零件与材料分类，阐明其中各类材料基体类型及合用场合有哪些？ 烧结机械零件与材料分类：烧结构造材料、烧结减摩材料、烧结摩擦材料 烧结构造零件: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核心材料. ？？3、欲制造Cu基构造零件、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办法？为什么？ Cu基构造零件：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、阐明粉末注射成形工艺流程，它对原料粉末有何规定？流程中核心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 ↓ 预混合 ↓ 混炼（混合与制粒） ↓ 原料 ↓ 注射成形 ↓ 脱脂（溶剂脱脂或热脱脂） ↓ 烧结 ↓ 粉末零件 粉末注射成形惯用粉末颗粒普通在2-8um，普通不大于30um，粉末形状多为球形，颗粒外形比最佳在1-1.5之间，具备相称宽或窄粒度分布，填充密度较高。 注射成型是整个工艺流程核心工序，注射成形时，对也许产生缺陷控制应从两个方面进行考虑：（1）注射温度、压力、时间等工艺参数设定；（2）填充是喂料在模腔中流动控制。 ？？5、运用挥发-沉淀长大机理，阐明H2还原WO3制取细W粉时应如何控制工艺条件？ 原料： A 粒度：当采用WO3时，其粒度与还原钨粉粒度间依赖性不太明显，而重要取决于WO2粒度。当前，采用蓝钨（蓝色氧化钨）作原料。该原料具备粒度细、表面活性大，W粉一次颗粒细和便于粒度控制特点。 B 杂质元素：影响透气性或生成难还原化合物。 . K、Na等促使钨粉颗粒粗化； . Ca、Mg、Si等元素无明显影响： . 少量Mo、P等杂质元素可阻碍W粉颗粒长大 （2）还原方式：二阶段还原 （3）氢气：减少氢露点，流量不适当过高，顺流通氢。 （4）还原工艺条件： .还原温度T：减少T，高温度会提高钨氧化物水合物在气相中浓度，颗粒粗化； .推舟速度V：减少V，推舟速度打导致氧气增长，高氧指数氧化物具备更大挥发性，提高浓度，颗粒粗化； .料层厚度t：减少t，料层厚度过高不利于氢向底层物料扩散，钨氧化物含氧量高，颗粒粗化。 （5）添加剂：少量添加剂如Cr、V、Ta、Nb等盐可抑制钨粉颗粒粗化。 6、由巴尔申、北川公夫和黄培云三种压制方程理论假设，比较三种压制方程合用性。 巴尔申方程 基本假设:（1）将粉末体视为弹性体 （2）不考虑粉末加工硬化 （3）忽视模壁摩擦 合用性：硬质粉末或中档硬度粉末在中压范畴内压坯密度定量描述。 北川公夫方程 基本假设：（1）粉末层内所有各点单位压力相等 （2）粉末层内各点压力是外力和粉末内固有内压力之和 （3）粉末层内各断面上外压力与该断面上粉末实际断面积受压力总和保持平衡。 （4）各个粉末颗粒仅能承受它固有屈服极限能力。 （5）粉末压缩时各个颗粒位移几率和它邻接孔隙大小成比例。 合用性：在压制压力不太大时优越性明显。 黄培云方程 基本假设：视粉末为非线性弹一塑体 合用性：无论对软粉末或硬粉末合用效果都比较好 7、用能量观点阐述互不相溶系固相烧结热力学条件 互不溶系烧结服从不等式：γABγA ＋γB，即A-B比界面能必要不大于A、B单独存在比表面能之和；若γABγA ＋γB，虽然在A-A或B-B之间可以烧结，但在A-B之间却不能。 在满足上式前提下，如果γAB|γA －γB|，在两组元颗粒间形成烧结颈同步，它们可互相靠拢至某一临界值在满足上式前提下，如果γAB|γA －γB|，在两组元颗粒间形成烧结颈同步，它们可互相靠拢至某一临界值；如果γAB|γA －γB|，则开始时通过表面扩散，比表面能低组元覆盖在另一组元颗粒表面，然后同单元系烧结同样，在类似复合粉末颗粒间形成烧结颈。 无论是上述中哪种状况，只有γAB越小，烧结动力就越大。虽然烧