粉末冶金课后习题(3)

? 绘制粒度分布图，以表示累积质量百分数与粒度的 1og 值的变化关系； ? 以质量基准表示的平均粒度值是多少？ ? 估计以个数基准表示的平均粒度值是多少？ ? 说明哪几种粒度测定方法适合于这种粉末？

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第三章

1、压制前粉末料需进行哪些预处理？其作用如何？

答：预处理包括：粉末退火、筛分、混合、制粒、加润滑剂。

预先退火：使氧化物还原，降低碳和其他杂质的含量，提高粉末的纯度；消除粉末的加工硬化，稳定粉末的晶体结构。

混合：将两种或两种以上不同成分的粉末混合均匀。 筛分：把颗粒大小不同的原始粉末进行分级。

制粒：将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒，改善粉末的流动性。在硬质合金生产中，为了便于自动成形，制粒使粉末能顺利充填模腔。

加润滑剂：降低成形时粉末颗粒和模冲间摩擦，改善压坯的密度分布，有利于脱模。 2、选择成形剂的原则是什么？成形剂的加入方式有几种？

答：1有较好的粘结性和润滑性能，在混合粉末中容易均匀分布，且不发生化学变化。2软化点较高，混合时不易因温度升高而熔化。3混合粉末中不致于因添加这些物质而使其松装密度和流动性明显变差，对烧结体特性也不能产生不利影响。4加热时，从压坯中容易呈液态排出，并且这种气体不影响发热元件、耐火材料的寿命。5对产品外观和性能无不良影响。方式：通常在混料过程中以干粉的形式加入，与主要成分的金属粉末一起混合，在某些场合也以溶液状态加入，此时，先将石蜡或合成橡胶溶于汽油或酒精中，再将它掺入料浆或干的混合料中。压制前，须将其中的汽油或酒精挥发。 3、喷雾干燥制粒的工艺过程如何？有何优缺点？

喷雾干燥制粒全过程是在密封系统中完成，共分为四个阶段： （1）料浆的雾化； （2）液滴群干燥；

（3）液滴群与加热介质相接触；

（4）料粒与加热介质分离。这种工艺所制得的料粒形状规则，粒度均匀，流动性好，可减少压制废品的出现。

此外，松装密度低的粉末可经过一次成形（压团）处理，将团块粉碎后再使用。但是，这时由于粉末的加工硬化而往往需要重新退火。 4、粉末压制过程的特点怎样？以示意图表示。

粉末在压模内所受压力的分布是不均匀的，这与液体的各向均匀受压情况有所不同。因为粉末颗粒之间彼此摩擦、相互楔住，使得压力沿横向（垂直于压模壁）的传递比垂直方向要困难得多。并且粉末与模壁在压制过程中也产生摩擦力，

此力随压制压力而增减。因此，压坯在高度上出现显著的压力降， 接近上模冲端面的压力比远离它的部分要大得多， 同时中心部位与边缘部位也存在着压力差，结果， 压坯各部分的致密化程度也就有所不同。

在压制过程中，粉末由于受力而发生弹性变形和塑性变形， 压坯内存在着很大的内应力，当外力停止作用后， 压坯便出现膨胀现象—弹性后效。

5、压制压力、净压力、摩擦压力、侧压力之间的关系怎样？

粉末体在压模内受压时，压坯会向周围膨胀，模壁就会给压坯一个大小相等方向相反的反作用力，压制过程中由垂

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直压力所引起的模壁施加于压坯的侧面压力称为侧压力。由于粉末颗粒之间的内摩擦和粉末颗粒与模壁之间的外摩擦等因素的影响，压力不能均匀地全部传递，传到模壁的压力将始终小于压制压力，也就是说，侧压力始终小于压制压力。

总压力=净压力+压力损失 侧压力小于压制力

6、压制时压力的分布状况怎样？产生压力降的原因是什么？压坯中产生压力分布不均 匀的原因有哪些？

压制压力作用在粉末体上之后分为两部分，一部分是用来使粉末产生位移、变形和克

服粉末的内摩擦，这部分力称为净压力，通常以P1表示；另一部分，是用来克服粉末颗粒与模壁之间外摩擦的力，这部分力称为压力损失，通常以 P1表示。因此，压制时所用的总 压力为净压力与压力损失之和，即：

压模内模冲、模壁和底部的应力分布如图3-18 所示。 由图可知：压模内各部分的应力是不相等的。由于存在着压力损失，上部应力比底部

应力大；在接近模冲的上部同一断面，边缘的应力比中心部位大；而在远离模冲的底部，中心部位的应力比边缘应力大。

7、压坯中密度分布不均匀的状况及其产生原因是什么？

答：1、压坯的密度分布，在高度方向和横断面上，是不均匀的：在与模冲相接触的压坯上层，密度和硬度都是从中心向边缘逐步增大的，顶部的边缘部分密度和硬度最大；在压坯的纵向层中，密度和硬度沿着压坯高度从上而下降低。但是，在靠近模壁的层中，由于外摩擦的作用，轴向压力的降低比压坯中心大得多，以致在压坯底部的边缘密度比中心的密度低。因此，压坯下层的密度和硬度之分布情况和上层相反

2、增加压坯的高度会使压坯各部分的密度差增加；加大直径会使密度的分布更加均匀；采用模壁光洁度很高的压模并在模壁上涂润滑油，能够减少外摩擦系数，改善压坯的密度分布。

8、试述巴尔申压制理论的简况。

由虎克定律可知，对于致密金属，应力无限小的增量正比于变形无限小的增量，即

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巴尔申的压制方程已经过很多学者的实验检验，表明此方程仅在一定场合中是正确的，压制因素都取决于粉末粒度和粒度组成。实际的压制曲线不等于直线，巴尔申本人

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