粉末冶金材料学
粉末冶金标准
粉末冶金标准粉末冶金是一种重要的金属材料制备技术，它通过将金属粉末在一定的温度、压力和时间条件下进行成型、烧结和后处理，制备出具有特定形状和性能的零部件。
粉末冶金技术在汽车、航空航天、医疗器械等领域有着广泛的应用，因此对粉末冶金材料和制品的质量标准具有重要意义。
首先，粉末冶金材料的质量标准主要包括原材料的要求、成型工艺的要求、烧结工艺的要求和后处理工艺的要求。
对于原材料的要求，主要包括金属粉末的化学成分、粒度分布、形状和表面状态等指标。
成型工艺的要求包括成型压力、成型模具的设计和加工精度等方面。
烧结工艺的要求包括烧结温度、保温时间、气氛控制和烧结后的性能检测等内容。
后处理工艺的要求包括热处理、表面处理、机加工和检测等环节。
其次，粉末冶金制品的质量标准主要包括外观质量、尺寸精度、力学性能和耐磨性能等方面。
外观质量包括表面光洁度、无裂纹、气孔和金属流痕等缺陷。
尺寸精度包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等指标。
力学性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和冲击韧性等性能。
耐磨性能包括表面硬度、耐磨损性能和摩擦系数等指标。
最后，粉末冶金标准的制定需要考虑材料的特性、工艺的可行性和产品的使用性能。
在制定标准时，需要充分考虑不同材料、不同工艺和不同产品的特点，确保标准的科学性和实用性。
此外，还需要考虑国际标准和行业标准的统一性，促进国内外粉末冶金行业的交流与合作。
综上所述，粉末冶金标准对于保障材料质量、提高产品性能、促进行业发展具有重要意义。
粉末冶金标准的制定需要全面考虑原材料、工艺和制品的要求，确保标准的科学性和实用性。
同时，还需要不断与国际标准接轨，促进粉末冶金行业的健康发展。
粉末冶金摩擦材料
粉末冶金摩擦材料粉末冶金摩擦材料是一种新型的摩擦材料，它由金属粉末和其他添加剂通过一系列的加工工艺制备而成。
这种材料具有优异的摩擦性能和耐磨性能，被广泛应用于汽车、机械设备、航空航天等领域。
下面将从材料特性、制备工艺和应用领域三个方面来介绍粉末冶金摩擦材料。
首先，粉末冶金摩擦材料具有优异的摩擦性能和耐磨性能。
由于其特殊的结构和成分，使得其在摩擦过程中具有较低的摩擦系数和较高的耐磨性能，能够有效减少机械设备的能量损耗和零部件的磨损。
此外，粉末冶金摩擦材料还具有良好的耐高温性能和抗腐蚀性能，能够在恶劣的工作环境下保持稳定的摩擦性能，大大延长了机械设备的使用寿命。
其次，粉末冶金摩擦材料的制备工艺相对复杂，但是具有很高的可控性和灵活性。
制备过程主要包括原料的混合、成型、烧结和表面处理等环节。
在原料的选择和配比上，可以根据具体的应用要求来确定金属粉末和添加剂的种类和比例，从而调控材料的摩擦性能和耐磨性能。
在成型和烧结过程中，可以通过压制工艺和热处理工艺来控制材料的微观结构和力学性能，从而满足不同工作条件下的需求。
此外，表面处理工艺可以进一步改善材料的摩擦性能和耐磨性能，提高其在实际应用中的性能表现。
最后，粉末冶金摩擦材料在汽车、机械设备、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
在汽车领域，粉末冶金摩擦材料可以用于制造摩擦片、离合器、制动器等摩擦副零部件，能够提高汽车的能效和安全性能。
在机械设备领域，粉末冶金摩擦材料可以用于制造轴承、齿轮、润滑材料等零部件，能够降低设备的能耗和维护成本。
在航空航天领域，粉末冶金摩擦材料可以用于制造发动机零部件、飞机结构件等高温高载零部件，能够提高航空器的性能和可靠性。
综上所述，粉末冶金摩擦材料具有优异的摩擦性能和耐磨性能，其制备工艺具有很高的可控性和灵活性，有着广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和工业的不断发展，相信粉末冶金摩擦材料将会在未来发挥越来越重要的作用，为各行各业带来更多的技术创新和经济效益。
粉末冶金
低密度零件，形状可以复杂些，精度要求可以 高些；制取高密度零件时，形状和精度要求就 要受到限制
压坯中心与压力中心要求尽量重合
导致的问题：
会产生额外的弯矩，加剧导柱磨耗； 模冲配合不对称等
压机的选择
压机的选择：
1，考虑总的压制压力； 2，考虑脱模的压力； 3，考虑压机的行程； 4，其它因素：压制方式，脱模方式， 装粉方式，工作台面尺寸，生产效率， 以及安全装置等等。
3，川北公式，在低压下，对软、硬粉适用。
4，黄培云公式（双对数方程），适用范围比 较广，与实验结果较接尽。
脱模压力的计算
压坯密度分布与压制方式的关系
密度测量直观方法：分层法
ห้องสมุดไป่ตู้
密度测量直观方法：分层法
结论：
双向压 制可以 有效改 善压坯 密度的 分布
选择压制方式的依据
单向压制：当柱状 压坯S侧/ S〈K或圆柱体压坯高 径比H/D<K/4 时，采用单向压制可以满足压坯密度 分布均匀的要求（巴尔申公式）
摩擦芯杆压制：对柱状带孔压坯，
当（S侧阴+S侧芯）/S〈K或圆筒形压坯h/T<K/2时， 可采用单向压制；(h:高；T:壁厚）
当（S侧阴+S侧芯）/S>K时，如果（S侧阴+S侧芯） /2〈 S侧阴-S侧芯，可采用双向压制； （S侧阴+S侧 芯）/2〉 S侧阴-S侧芯，或圆筒压坯D内> T，需要采 用摩擦芯杆压制。
圆柱体压坯：
•高径比H/D≤1或者高壁厚比H/T ≤3:单向压制 和单向压模；
•H/D>1或者3< H/T ≤4:双向压制和双向压模；
•4< H/T ≤6：采用压制时芯杆和阴模能相对移 动的压模；
粉末冶金学复习资料
第一章粉末的制取一．粉末制取的方法：机械粉碎法、雾化法、还原法、气相沉积法、液相沉积法、电解法、水热法、纳米及超细粉末的制备技术二．机械粉碎法●固态金属的机械粉碎既可以是一种独立的制粉方法，又可以是其他方法的补充。
●机械粉碎是靠压碎、击碎和磨削等作用，将块状金属、合金或化合物机械地粉碎为粉末的。
●物料最终的粉碎程度：粗碎、细碎✓压碎：碾碎、辊轧、鄂式破碎✓击碎：锤磨✓击碎和磨削多方面作用：球磨、棒磨等机械研磨比较适用于脆性材料，涡旋研磨、冷气流粉碎多用于制取塑性金属或合金的粉末。
1.机械研磨法●研磨的任务(作用)包括：减小或增大粉末粒度；合金化；固态混料；改善、转变或改变材料的性能等。
●研磨后的金属粉末会有加工硬化、形状不规则以及出现流动性变坏和团块等特征。
（1）研磨规律●研磨是粉末冶金工艺中耗时最长、生产效率最低的一个工序。
研磨过程中作用在颗粒材料上的力：冲击、磨耗、剪切以及压缩✓冲击：是一个颗粒体被另一个颗粒体瞬时撞击，这时，两个颗粒体可能都在运动，或者一个颗粒体是静止的。
✓磨耗：由于两物体间的摩擦作用产生磨损碎屑或颗粒。
（较脆弱材料和耐磨性极低的材料）✓剪切：用切断法将颗粒断裂成单个颗粒，而同时产生很少的细屑。
压缩：缓慢施加压力于颗粒体上，压碎或挤压颗粒材料。
(2)影响球磨的因素●决定因素：装料比、球磨筒尺寸、球磨机转速、研磨时间、球磨体与被研磨物料的比例、研磨介质、球体直径等。
●球磨筒尺寸的影响：球筒直径D与长度L之比D/L：D/L>3 硬而脆的材料D/L<3 塑性材料2.介质的影响：物料除可以在空气介质中干磨外，还可以在液体介质中进行湿磨。
✓液体介质：水、酒精、汽油、丙酮等。
✓湿磨的特点：①可减少金属的氧化；②防止金属颗粒的再聚集长大；③减少物料的成分偏析；④防止粉末飞扬，改善劳动环境；⑤湿磨会增加辅助工序，如过滤、干燥等。
3.球体大小对物料的粉碎有很大的影响。
一般是把大小不同的球配合使用。
粉末冶金知识点总结
粉末冶金知识点总结一、粉末冶金基础知识1. 粉末冶金的概念粉末冶金是一种利用金属或非金属粉末作为原料，通过压实和烧结等方式制备零部件的工艺。
它充分发挥了粉末的特性，即可压性、可成形性、可烧结性和可溶性等，使得粉末冶金工艺具有高效率、低成本、无废料和生产精度高等优点。
2. 粉末材料的选择在粉末冶金过程中，选择合适的粉末材料对于制备高质量的产品至关重要。
一般来说，粉末材料应具有以下特点：细小的颗粒大小、均匀的颗粒分布、高的纯度和良好的流动性。
3. 粉末冶金的工艺粉末冶金工艺通常包括原料的混合、成型、烧结和后处理等步骤。
在这个过程中，需要注意粉末的混合比例、成型方式、烧结温度和时间等参数的控制，以确保制备出符合要求的成品。
4. 粉末冶金的应用粉末冶金技术已广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械、电子设备等领域，制备出的产品具有优异的性能和精密的形状，可以满足各种特殊需求。
二、粉末材料的制备方法1. 机械合金化机械合金化是一种通过机械设备将原料混合并形成均匀的粉末混合物的方法。
常见的机械合金化设备包括球磨机、混合机和搅拌机等。
这种方法对原料的颗粒大小和形状要求不高，适用于制备一些普通的粉末材料。
2. 化学还原法化学还原法是一种利用化学反应生成的气体来分解金属或合金化合物，产生金属粉末的方法。
这种方法可以制备出颗粒细小、形状均匀的金属粉末，适用于制备高质量的粉末材料。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种通过将金属原子或分子从气体中沉积到基底上形成薄膜或粉末的方法。
这种方法可以制备出极细的金属粉末，适用于制备一些用于电子器件等特殊应用场合的粉末材料。
4. 电化学法电化学法是一种利用电化学反应来制备金属粉末的方法。
这种方法制备的金属粉末质量较高，但工艺复杂，适用于制备一些对粉末质量要求较高的粉末材料。
5. 液态金属雾化法液态金属雾化法是一种通过气流将液态金属喷雾成细小颗粒的方法。
这种方法可以制备出颗粒细小、形状均匀的金属粉末，适用于制备高质量的粉末材料。
粉末冶金的定义
粉末冶金的定义粉末冶金是一种通过粉末的物理性质和化学性质来制备材料的工艺。
它是将金属或非金属的粉末通过一系列的加工步骤，包括混合、成型、烧结等，制备成所需的工程材料的过程。
粉末冶金具有许多优点，例如可以制备复杂形状的零件、减少材料的浪费、改善材料的性能等。
在粉末冶金的过程中，首先需要选择合适的原料粉末。
这些粉末可以是金属的，也可以是陶瓷的，甚至是复合材料的。
选择合适的原料粉末是粉末冶金的关键步骤之一，它直接影响到最终材料的性能。
在混合的过程中，不同的原料粉末会被混合在一起，以确保最终材料的均匀性。
混合的方法可以是机械搅拌、球磨等。
在混合的过程中，还可以添加一些特殊的添加剂，如增塑剂、润滑剂等，以改善材料的可加工性。
接下来是成型的过程，将混合好的粉末通过压制等方法制成所需形状的零件。
成型可以采用冷压、热压、注射成型等不同的方法，具体的选择取决于粉末的性质和所需零件的形状。
成型后的零件通常需要进行烧结，以提高材料的密度和强度。
烧结是将零件在一定的温度和气氛下加热，使粉末颗粒之间发生结合，形成致密的材料。
烧结过程中还会发生晶粒长大和材料变形的现象，这也会对最终材料的性能产生影响。
粉末冶金还可以通过烧结后的零件进行后续的加工工艺，如热处理、热加工等，以进一步改善材料的性能。
同时，粉末冶金还可以通过添加适当的添加剂，如颗粒增强剂、纤维增强剂等，制备出具有特殊性能的复合材料。
粉末冶金技术的应用非常广泛。
例如，在汽车工业中，粉末冶金可以制备出高强度、耐磨、耐腐蚀的齿轮、减震器等零件。
在航空航天工业中，粉末冶金可以制备出高温合金、耐热材料等。
在电子工业中，粉末冶金可以制备出导电材料、磁性材料等。
粉末冶金作为一种先进的材料制备技术，具有许多独特的优点和广泛的应用前景。
随着科技的进步和人们对材料性能要求的不断提高，粉末冶金技术将会得到更加广泛的应用和发展。
粉末冶金材料标准（日本）
2025 2035
马氏体 不锈钢系
具有耐蚀性与耐热性
门，喷咀
1010 1015
青铜系
软的角易于磨合。具有耐蚀性
连接杆，蜗轮
1
表2
机械性能
化学成分（%）
拉伸强度 延伸 夏比冲击值
密度
记号
（kgf/mm2） 率 （kgfm/cm2） （g/cm3） Fe
C
（N/mm2）① （%） （J/cm2）
其它合 C-碳-铜系 磨性。用淬火回火可增高强度 齿轮，油泵转子，球座
4050
5030 5040
适用于高强度结构零件 。可进 铁-碳-铜-镍系 行淬火回火处理
齿轮，同步器毂，链轮
6040 铁-碳（铜高熔强浸度），耐磨性，热传导性优异。具有
6055
系气密性。可进行淬火回火处理
6065
1010 1015 1020
纯铁系
适用于高精度小零件。 可作为 导磁铁芯使用
衬垫，极靴
2015 2025 2030
铁-铜系
适用于一般结构零件。 用渗碳 淬火可增高耐磨性
棘爪，凸轮
3010 3020 3030
适用于一般结构零件。用淬火 止推板，小齿轮，减震器活
铁-碳系 回火可增高强度
塞
3035
4020 4030 4040
－
－
－ － － － 1 以下
SM F 2015 15｛147.1｝以上 1 以上 0.5｛4.9｝以上 6.2 以上 余
－
0.5～3 － － － － 1 以下
SM F 2025 25｛245.2｝以上 1 以上 0.5｛4.9｝以上 6.6 以上 余 SM F 2030 30｛294.2｝以上 2 以上 0.8｛7.8｝以上 6.8 以上 余
粉末冶金
粉末冶金摘要：粉末冶金是用金属粉末或金属粉末与金属粉末混合物作为原料，经过成形和烧结制造金属材料、复合材料以及各类金属制品的工艺过程。
粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此也叫金属陶瓷法。
粉末冶金是一项新技术，但也是一项老技术。
远在纪元前3000年左右，埃及人就在一种风箱中用碳还原氧化铁得到海绵铁，经过高温锻造制成致密块，再锤打成铁的器件。
3世纪时，印度的铁匠用此种方法制造了“德里柱”，重达6.5T。
19世纪50年代出现了铂的熔炼法后，粉末冶金一度被淘汰，直到1909年库奇的电钨丝问世后，粉末冶金得到了迅速的发展。
关键词：发展，原理，前沿，应用。
概念：粉末冶金是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技术。
粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。
由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
粉末冶金包括制粉和制品。
其中制粉主要是冶金过程，和字面吻合。
而粉末冶金制品则常远远超出材料和冶金的范畴，往往是跨多学科（材料和冶金，机械和力学等）的技术。
尤其现代金属粉末3D打印，集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，使得粉末冶金制品技术成为跨更多学科的现代综合技术。
基本原理：金属和陶瓷粉末是重要的基础原材料，既可以直接分散使用，也可将其压制成形并烧结成块体材料，还可以制成膜状材料，其使用性能取决于粉末的特性，包括物理性质、化学性质、粒度和表面特征等。
随着粉末颗粒尺寸的减小，其原子数相应地减少，比表面积及表面原子数占颗粒总原子数的比例逐渐增大。
当粉末颗粒的尺寸小到某一临界值以下时，颗粒的性质就会发生突变，出现一些与大颗粒或块体材料明显不同的性质。
通常将这种粉末颗粒称为“超微粒子”。
粉体材料科学与工程专业学什么
粉体材料科学与工程专业学什么引言粉体材料科学与工程是一门研究粉末颗粒的性质、制备、加工及应用的学科。
粉末材料具有细小颗粒和较大比表面积的特点，因此在许多领域中具有重要的应用价值。
本文将介绍粉体材料科学与工程专业所涉及的主要学习内容。
学习内容1.粉末制备与表征粉末制备是粉体材料科学与工程的核心内容之一。
学生将学习各种粉末制备方法，如机械合成、化学合成、物理法制备等。
此外，还将学习粉末表征技术，如粒度分析、比表面积测定、形貌表征等，以评估粉末的质量和性能。
2.粉末工艺学粉末工艺学是粉体材料加工的关键课程。
学生将学习粉末成型方法，如压制成型、注模成型和挤出成型等。
他们将了解不同成型方法的原理、优缺点以及适用范围。
此外，学生还将学习粉末烧结技术，包括烧结机理、烧结动力学以及烧结参数的优化。
3.粉末冶金学粉末冶金学是粉末材料加工的重要分支。
学生将学习粉末冶金的基本原理和技术，包括粉末混合、压制、烧结和后处理等过程。
他们将了解粉末冶金技术在汽车、航空航天等领域的应用，并了解粉末冶金材料的性能和特点。
4.粉末涂层技术粉末涂层技术是粉体材料应用的重要领域之一。
学生将学习粉末涂层的原理、工艺和应用。
他们将了解不同类型的粉末涂层材料、涂层厚度控制、涂层性能测试等方面的知识。
此外，学生还将学习粉末涂层在汽车、建筑、电子等领域中的应用情况。
5.粉末材料应用粉末材料具有广泛的应用前景。
学生将学习粉末材料的应用领域和市场发展趋势。
他们将了解粉末材料在催化剂、电子器件、复合材料等领域中的应用情况，并能够分析和评估不同应用场景下的粉末材料选择和性能要求。
结论粉体材料科学与工程专业涵盖了粉末制备与表征、粉末工艺学、粉末冶金学、粉末涂层技术和粉末材料应用等方面的知识。
学生通过学习这些内容，将能够掌握粉末材料的制备、加工和应用技术，为粉体材料相关行业的发展做出贡献。
《粉末冶金材料科学与工程》第二届编委会
《粉末冶金材料科学与工程》第二届编委会The Second Editorial Board of Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy主编：黄伯云副主编：李元元周科朝刘咏汤慧萍张国庆编委委员：贺跃辉（中南大学）杜勇（中南大学）熊翔（中南大学）宋晓艳（北京工业大学）王金淑（北京工业大学）肖志瑜（华南理工大学）周武平（安泰科技股份有限公司）程继贵（合肥工业大学）郭建政（万泽中南研究院）胡连喜（哈尔滨工业大学）黄陆军（哈尔滨工业大学）江勇（中南大学）赖跃坤（福州大学）乔波涛（中科院大连化学物理研究所）杨亚锋（中科院过程工程研究所）严红革（湖南大学）宋波（华中科技大学）吴飞翔（中南大学）黎兴刚（南方科技大学）张晓泳（中南大学）蒋小松（西南交通大学）杨涛（香港城市大学）郑晓瑞（北京航空航天大学）徐伟（北京科技大学）祖国胤（东北大学）霍甲（湖南大学）卞烨（东南大学）孙善富（西安电子科技大学）王鑫（郑州大学）吴睿（电子科技大学）雷文（武汉科技大学）周承商（中南大学）雷前（中南大学）高朋召（湖南大学）张毅（河南科技大学）陈宇强（湖南科技大学）张真（合肥工业大学）赵大鹏（湖南大学）马胜灿（江西理工大学）陈利（中南大学）郭伟明（广东工业大学）孙加林（西安交通大学）朱挺（中南大学）徐骉（南京理工大学）王雅君（中国石油大学（北京））陈斌（中科院合肥物质科学研究院）李专（中南大学）王启民（广东工业大学）鲍瑞（昆明理工大学）安宇龙（中科院兰州化学物理研究所）陈超（中南大学）李晓峰（中北大学）刘玉敬（长沙理工大学）刘丰刚（南昌航空大学）王洪泽（上海交通大学）刘丰华（中科院宁波材料所）刘树红（中南大学）刘文冠（中山大学）王毅（西北工业大学）胡标（安徽理工大学）李瑞迪（中南大学）青年编委：徐能能（东华大学）郑晓航（哈尔滨工业大学）刘仕元（北京科技大学）刘全兵（广东工业大学）付更涛（南京师范大学）孙擎擎（中山大学）吴宏辉（北京科技大学）晁琦（澳大利亚迪肯大学）罗霞（西南石油大学）冯波（武汉科技大学）陈汪林（广东工业大学）江吉周（武汉工程大学）李国栋（北京航空航天大学）吴靓（湘潭大学）周鑫（烟台大学）杨友文（江西理工大学）王勤英（西南石油大学）周燕（中国地质大学（武汉））郭磊（北京科技大学）韩远飞（上海交通大学）杨晶晶（武汉大学）樊江昆（西北工业大学）张雪辉（江西理工大学）杨鑫（西安理工大学）薛云飞（北京理工大学）周登山（东北大学）张喆（天津大学）张和民（四川大学）隋育栋（昆明理工大学）曹艳飞（中科院金属研究所）王佩红（安徽大学）章立钢（中南大学）韩泉泉（山东大学）刘佃光（西南交通大学）王林山（有研粉末新材料研究院有限公司）吴昊（南京工业大学）朱利安（国防科技大学）张跃忠（太原科技大学）高荣礼（重庆科技学院）高立波（西安电子科技大学）莫润伟（华东理工大学）黄竹林（中科院合肥物质科学研究院）王焱（电子科技大学）冯佩（中南大学）刘颖（太原理工大学）张建（武汉理工大学）艾岳巍（中南大学）帅三三（上海大学）徐吉林（南昌航空大学）逯文君（南方科技大学）宋鹏（昆明理工大学）周亮君（中南大学）阴慧琴（中科院上海应用物理研究所）王帅星（南昌航空大学）郭智兴（四川大学）程军（西北有色金属研究院）亓钧雷（哈尔滨工业大学）王星星（华北水利水电大学）罗锐（江苏大学）王长瑞（南京航空航天大学）郭威（华中科技大学）罗晋如（中国工程物理研究院材料研究所）刘小涛（华中科技大学）。
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1. 粉末冶金技术的特点（优越性） 能制造熔铸法无法获得的材料和制品 1、难熔金属及其碳化物、硼化物和硅化物； 2、孔隙可控的多孔材料3、假合金4、复合材料；5微、细晶（准 晶）和过饱和固溶的块体金属和制品； 能制造性能优于同成分熔铸金属的粉末冶金材料 1、制造细晶粒、均匀组织和加工性能好的稀有金属坯锭； 2、制造成分偏析小、细晶、过饱和固熔的高性能合 金； 具有高的经济效益 1、少无切削；2、工序短，效率高；3、设备通用性好，适合于大批量生产； 2. 粉末冶金材料的分类 1、机械材料和零件；2、多孔材料及制品；3、硬质工具材料4、电接触材料；5、粉末磁性材料；6、耐热材料；7、 原子能工程材料； 3. 粉末冶金材料的孔隙产生过程及其存在形态 产生过程：颗粒间隙（松装粉末聚集体或粉末成形素坯）烧结形成孔隙。存在形态：开孔：与外表面连通的孔隙，半开 孔：孔隙只有一端与外表面连通的孔隙，闭孔：与外表面不连通的孔隙，连通孔：互相连通的孔隙 4. 孔隙对材料性能影响的基本理论； 减小承载面积；应力集中剂（减小孔隙尺寸、孔隙球化、孔隙内表面圆滑处理能有效降低应力集中，从而提高强度和韧性） 应力松弛剂：裂纹遇到孔隙后被磨钝，提高断裂水平 5. 哪些力学性能对孔隙形状敏感：强度、弹性模量、延伸率、断裂韧性、冲击韧性、硬度 6. 提高粉末冶金材料密度的方法:复压复烧，溶浸、粉末冶金热锻 7. 固溶强化机理：晶体中有合金元素，固溶原子与晶体中缺陷的交互作用，溶质元素使基体（溶剂）金属的塑性 变形抗力、 强度、硬度增大，延性和韧性降低 8. 影响固溶度（合金溶解度）的因素：晶格因素，相对尺寸因素，化学亲和力，电子浓度因素 9. 什么是金属材料热处理？将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以改变金属或合金的内部组织结 构，使材料满足使用性能要求。 10. 加热奥氏体化时影响粒度的因素：加热温度和保温时间，加热速度，合金元素，原始组织 11. 刚冷却时等温转变的基本类型及对应组织结构的名称 共析钢等温转变：珠光体，贝氏体，马氏体；亚共析钢等温转变：奥氏体，铁素体，珠光体；过共析钢等温转变：奥氏 体，渗碳体，珠光体 12. 烧结钢热处理的工艺特点及注意事项 工艺特点：奥氏体化温度高：致密钢为AC+30- 50C,烧结钢为AC+104200C,密度的要求：烧结钢密度过低（V 6. 0g/cm3 ）淬火无任何效果，淬透性比致密钢差 注意事项：（1）孔隙率〉10%易腐蚀，不能在盐浴中加热（2）表面热处理前应进行封孔处理： 滚压、精整、或氮化、 硫化处理（3）加热时应气氛保护或添加保护性填料（4）淬火介质不能用水。 13. 烧结钢淬透性的影响因素：孔隙度，合金元素，氧、碳含量 14. 身高结钢合金化的特点：1、孔隙的影响：密度低于6. 5g/cm3，合金的强化作用很弱；2、某些强化效果好合 金元素，如Cr. Mn易氧化，常以中间合金粉或预合金粉引入； 3、铜和磷常用，4、烧结钢中常用的合金元素除碳 外，主要有Cu Ni、Mo Ct、P等 15. C含量对烧结Fe-C系结构与性能的影响 珠光体随C含量而增大而增大，渗碳体随C含量而增大而增大强度有极大值，塑性（延伸率、断面收缩率）单调下降；由于碳 分布不均匀，一般烧结钢显微组织为：珠光体 +铁素体+少量渗碳体+孔隙+夹杂 16. 常见烧结碳钢显微组织：铁素体，珠光体，渗碳体 17. 影响烧结碳钢化合碳含量的因素：1、石墨加入量，2、烧结气氛3、烧结温度4、烧结时间5、氧含量 18. 烧结钢牌号的标准及识别： 1、烧结铁：FTG10-10、FTG1— 15、FTG10-20； 2、烧结低碳钢 FTG3—10、FTG30-15、FTG30-20； 3、烧结中 碳钢：FTG60- 15> FTG60-20. FTG60- 25;烧结高碳钢:FTG90- 20、FTG90- 25、FTG90—30 19. 20. Fe-Cu系烧结时Cu、C含量对铜钢尺寸的影响 1、与Fe-Cu r元系烧结尺寸变化区别较大；2、碳降低Fe-Cu的熔点、降低Cu在丫- Fe中的溶解度，增加液相含 量，促进 收缩；3、C加入可显著改变Fe-Cu-C系烧结尺寸变化4、有一个尺寸稳定区：C< 1% 1% < Cu < 3% 21. 22. 23. 24.铝、 線、镭、钻在烧结钢中的作用及工艺注意事项 Mo的作用：固溶强化、主要是细化晶粒，提高淬透性和防止回火脆性 引入Mo应注意的事项：Mo在铁中的扩散系 数远低于C,选用共还原Fe-Mo合金粉或Mo-Fe中间合金粉替代Mo粉 線是扩互溶产生固溶强化，在一定添加量 内银可提高强度而不降低韧性。注意事项：線在奥氏体铁中的扩散系数低于碳和铜，选用细線粉并在较高温度下烧结 （1200C）；当線含量超过2〜3%寸，線和碳对收缩同时起作用，温度越高收缩也越大；引入少量的铜可控制这 种过大的收 缩。Mn的作用：固溶强化；提高钢的淬透性引入Mn应注意：猛与氧亲合力强，在一般烧结气氛下易氧化且难以还原，应以含 碳的母合金形式引入Cr的作用 :提高钢的强度，还可以改善钢的抗氧化性和抗腐蚀性。当含量较少时，Cr主要是通过稳定过冷奥氏体改善组织而其强化 作用引入Cr应注意：易氧化，采用混合粉烧结时Cr以Fe-Cr中间合金或b相粉形式加入到配料中；烧结时严格控制气氛的 露点或真空烧结 25. 磷钢的烧结机制 烧结钢中加入P可改善和提髙强度和韧性1）固溶强化；2）与Fe在1050C共晶反应，形成液相，促进致密化； 3） 铁在铁素体中的扩散系数比在奥氏体中的扩散系数大 100倍左右。而P有缩小奥氏体相区的作用，使铁在铁素体相 区或铁素体+奥氏体双相区烧结，故P能促进铁的扩散，加速铁的致密化和孔隙球化 4）加P可使Fe-P合金收缩明 显，可分别或同时加入Cu和石墨来抑制收缩 26. 采用铜，锡元素混合粉为原料制备锡青铜合金，烧结时应注意的事项 1、低密度制品（〈7g/cm3）用混合粉；高密度制品（> 7g/cm3）用合金粉；2、为改善锡青铜的性能，一般会引入 其它合金元 素如P、Zn、Ni等 27. 锌黄铜烧结为什么优先采用合金粉，合金粉烧结时的注意事项 1、锌在烧结时易挥发，故常用雾化合金粉，但仍存在烧损。注意事项： 1）气氛干燥；2）采用含锌的填料密封；3） 提高升温和降温速度4、烧结温度一般控制在固相线以下 100C左右,5、通过复压复烧将孔隙率降至 3〜6%,冷锻 和热锻都可降至密度提高至 97〜98% 28. 什么是線银合金？ 将黄铜中的锌用银替代10%^20%就得到線黄铜，Cu-NI-Zn三元合金呈银白色，故又称線银合金。 29. 什么是烧结铝，烧结铝的基本工艺过程 铝合金包括两个大类：铸造铝合金和变形铝合金，工艺过程：制粉、混料、压制、烧结和后处理等 30. 粉末冶金热锻对粉末冶金原料的要求 1）优先雾化预合金粉，保证成分均匀，有利于合金化和热处理强化。 2）合金元素的选择要考虑其与氧的亲和力。 如Cr、Mn V Ti、Al等合金元素不宜，当Cr. Mn含量小于1%进行防氧化处理措施后也可应用；常用的合金元 素为Cu. Mo和 Ni等。3）原料粉的纯度要高，氧含量和非金属夹杂物含量低。 31. 铁基粉末冶金结构材料烧结工艺及各工艺环节的气氛控制 铁基粉末冶金零件（主要是烧结钢）通常是采用铁、石墨和合金元素的混合粉经压制和烧结制成。在烧结过程中的完成烧 结体与气氛的反应以及合金化，并决定最终的组织结构。只有制定合理的烧结工艺，才能获得合格的烧结钢产品。气氛控制： 1 •预热区I段：为了有利于润滑剂的烧除，此区需要氧化性气氛。通常采用的是放热型气氛或 混有空气的氮、空气混合气体。 2 •预热区H段：预热区H段是氧化物还原区，此段需要还原性气氛。通常采用吸 热性气氛或还原性氮基气氛。3.烧结区：烧结区是高温区。两个以上组元的压坯在此区域将发生合金化反应。因此这一区的气 氛必须要有维持烧结零件成分的作用。对烧结钢而言，需要维持一定的碳势，通常采用可控碳势气氛， 如吸热性气氛或添加有甲烷的氮基气氛， 并通过调节气氛中C02 H20或CH4的含量來维持一定的碳势。4.预冷区： 对烧结钢而言，这一区为重新渗碳区。在烧结区产生脱碳的烧结零件，可在这一区域采用渗碳性气氛.如 CO、CH4 含量较高的吸热性气氛或含甲烷的氮基气氛，恢复或增加烧结钢零件的碳含量。 5.冷却区：这一区的气氛主要起 保护作用，防止烧结零件氧化（变黑或变蓝），以便获得正常的显微结构、性能稳定、再现性好的烧结零件。通常采用氮 气和有轻度还原的烧结气氛。 32. 铁基粉末冶金零件的水蒸气表面处理的热力学和动力学原理： 3Fe0+H20二Fe304+H2Fe+H20二FeO+H： 3Fe+4H2O二Fe3O4+4H2 （低于 570 C）根据热力学原理厶 Z二 RTInKp , Kp二pH2O/pH2 反应取决于蒸汽压与氢的气压比和温度。在 570 C下，只要不断地通入水蒸气，反应便会连续地朝生 成Fe304的方向进行，因为水蒸气中不存在氢。 动力学：水蒸汽首先吸附于铁的表面，发生氧和氢的分解反应， 氧原子具有很强的活性，与铁反应生成Fe304的速度很快。由于Fe304膜比较致密.在铁的表面形成连续的氧化膜。 33. 烧结减磨材料常用的润滑剂 石墨，硫和硫化物，硒化物和硝化物，氟化物，六方氮化硼，一些有机物 34. 烧结含油轴承自润滑的原理 1）热的作用：轴旋转时，因摩擦使轴承升温，导致润滑油粘度降低并同时受热膨胀，油便从孔隙中渗出渗出形成油膜、维持润 滑。轴停止工作，轴承温度降低，油因冷却而收缩，在毛细管吸力下进入轴承内的孔隙内储存起来 2） 泵的作用：轴旋转时，把润滑油从一个方向压入孔隙，油通过轴承内的孔隙通道渗至较远处后又益处到工作面，使润滑油不断 循环使用、 35. 钢背轴瓦复合减摩材料的种类： 1）铜铅合金（铅青铜）；2 ）多孔铜银合金，孔隙中浸渍巴氏合金；3）多孔锡青铜浸渍易熔减摩合金（或浸渍氟塑料、 浸油）； 36. 钢背-烧结铜铅合金双金属带材生产工艺： 粉末冶金+压力加工+机械加工 1）制粉：雾化法制取铅青铜粉。铅含量可达 50%以上，粉末粒度控制在0.40mm左右;2 ）钢带去锈，调平，根据需 要可以电镀铜或锡；3）布粉，布粉厚度在0.4至1.5mm之间，可预先在钢带上涂胶以稳定粉末； 4）还原气氛下预 烧，温度780〜850 C,保温时间15〜20分钟；5）轧制，精确控制压下量，以保证全致密，但压下量过大会导致二次烧结出 汗；6）二次烧结，工艺同预烧； 7）二次精轧制至预定尺寸； 8）后加工成轴瓦、轴套：下料、打弯、成 形、整形和机械加工；9）电镀Cu-Sn> Pb-Sn-Cu或Pb-In合金保护膜，膜厚0. 05mm 37. DU和DX复合减摩材料的性能 DU 1 ）可在干燥条件下工作，2）在-200^280 C范围内减摩性能和耐蚀性基本不变， 3）强度高，可承受高的动负 荷和静负荷；4）滑动平稳，5）对绝大多数溶剂和和许多工业液体（包括水和油）与气体都是稳定的， 6）可用于 粉尘浓度高的场所，7）适用于转动、摆动、往复运动和滑动等， 8）也可在液体润滑条件下使用 DX 1）不适用于干摩擦，2）涂润滑脂后寿命比 DU长，3）适用范围不及DUT, 3）在聚甲醛减摩层加入固体润滑 剂，女口 Pb PbI2,以改进减摩性能; 38. 摩擦材料的分类： 1）石棉摩擦材料2）半金属摩擦材料3）粉末冶金摩擦材料4）碳-碳摩擦材料 39. 粉末冶金摩擦材料的组成及各组元的作用 1.基体组元：其成分、结构决定了摩擦材料的强度、耐热性和耐磨性 2、润滑组元：其成分、结构决定了摩擦材料 的强度、耐热性和耐磨性3、摩擦组元：提高摩擦系数，消除摩擦对偶件表面从烧结摩擦片转移过來的金属，减少对偶表面的 擦伤和磨损。摩擦组元不是对配偶件的磨料磨损，而是保证与对偶件达到最佳啮合，并使对偶表面保持良好的性能。