1、1. 碳 还 原 法 制 取 铁 粉 的 过 程 机 理 是 什 么 ? 影 响 铁 粉 还 原 过 程 和 铁 粉 质 量 的因 素 有 哪 些 ?铁氧化物的还原过程是分段进行的,即从高价氧化物到低价氧化物最后转变成金属。铁氧化物的直接还原,从热力学观点看,可认为是间接还原反应与碳的气化反应的加和反应,这就是碳还原的实质。因素:原料:原料中杂质、原料粒度固体碳还原剂:固体碳还原剂类型、用量还原工艺条件:还原温 度 与 时 间 、 料 层 厚 度 、 还 原 罐 密 封 程 度 添 加 剂 : 加 入 一 定 固 体碳 的 影 响 、 返 回 料 、 引 入 气 体 还 原 剂 、 碱金属盐、
2、海绵铁的处理4、还原法制取钨粉的过程机理是什么?影响钨粉粒度的因素有哪些?氢还原。总的反应式:WO3+3H2=W+3H2O。钨具有 4 种比较稳定的氧化物W03+0.1H2=W02.9+0.1H20 W02.9+0.18H2 = W02.72+0.18H20 W02.72+0.72H2 =W02+0.72H2O WO2+2H2 =W+2H2O 影 响 因 素 : 原 料 : 三 氧 化 钨 粒 度 、 含 水 量 、 杂 质 氢 气 : 氢 气 的 湿 度 、 流 量 、 通 气 方 向 还 原 工 艺 条件 :还原温度、推舟速度、舟中料层厚度添加剂8、单点吸附法是怎样将 BET 吸附二常数式
3、简化成通过坐标原点的直线方程?吸附法测定的粉末粒度是用一种什么当量球直径表示?为什么它比透过法测定的粒度偏小?原则上它应该反映聚集颗粒的什么颗粒的大小? 一般情况下,气体不是单分子层吸附,而是多分子层吸附,这时应该用多分子层吸附 BET公式 式中:p-吸附平衡时的气体压力;p0-吸附气体的饱和蒸气压;V-被吸附气体的体积;Vm-固体表面被单分子层气体覆盖所需气体的体积;C-常数。即在一定的 值范围内,用实验测得不同值下的 V, 并换算成标准状态下的体积。 以 作图得到的应为一条直线。3、喷雾干燥制粒的工艺过程如何?有何优缺点?答:分为四个阶段:()料浆的雾化()液滴群与加热介质的接触()液滴群
4、干燥()料粒与加热介质分离优缺点:料粒形状规则,粒度均匀,流动性好,可减少压制废品出现,松装密度低的粉末课经过一次成型处理,将团块粉碎后再使用。但是,由于粉末的加工硬化而往往需要重新退火。5、压制压力、净压力、摩擦压力、侧压力之间的关系怎样?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? 由于存在压力损失,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;在远离模冲的底部,中心部位的应力比边缘应力大。 由于粉末颗粒之间的摩擦和颗粒与模壁间的外摩擦等,压力不能均匀的全部传递。 外摩擦力
5、引起的压力降是导致压力沿高度分布不均匀的根本原因。取决于压坯、原料与压模材料之间的摩擦系数,压坯与压模材料间粘结的倾向,模壁加工的质量,润滑剂,粉末压坯高度,压膜的直径等。而压力在横向的分布不均是由颗粒与颗粒间的内摩擦力造成的。5、喷射成形的特点是什么?它有哪几种方法?喷射成形的工艺特点:(1)能够制成各种板、带、管、筒等异形半成品或成品,能很容易使沉积层的冷却速度达到 104K/s 以上,再进行热轧或温轧可使制品具有细晶粒、结构均匀、致密、无偏析、氧量低和无原始颗粒边界等特性;(2)调节喷射成形工艺参数可以制成准晶或非晶态物质制品;(3)能够制造多层单元金属或合金的复合材料及制品,如层状铝-
6、铜-铝复合材料;还能制造层状金属或合金与颗粒复合材料;(4)能够制备出一般方法难于制造的合金钢和高温合金钢锻件。喷射沉积成形技术根据不同的加工方式可分为喷射轧制、喷射锻造、离心喷射沉积及喷射涂层四种。6、综述挤压成形法的特点,它适用于什么材料?粉末挤压法的特点如下:能挤压出壁很薄直径很小的微形小管;能挤压形状复杂、物理机械性能优良的致密粉末材料(如烧结铝合金及高温合金) ;在挤压过程中压坯横断面不变,因此在一定的挤压速度下制品纵向密度均匀,在合理的控制挤压比时制品的横向密度也是较均匀的;挤压制品的长度几乎不受挤压设备的限制,生产过程具有高度的连续性;挤压不同形状的异形制品有较大的灵活性,在挤压
7、比不变的情况下可以更换挤压嘴;增塑粉末混合料的挤压返料可以继续使用。压挤工艺是金属压力加工业中采用已久的一项加工技术。2、粉末等温烧结的三阶段是怎样划分的?实际烧结过程包括哪些现象? 答:粉末的等温烧结过程,按时间大致可划分为三个界限不十分明显的阶段:(1)粘结阶段-烧结初期,颗粒间的原始接触点或面转变成晶体结合,即通过成核、结晶长大等原子过程形成烧结颈。 (2)烧结颈长大阶段-原子向颗粒结合面的大量迁移使烧结颈扩大,颗粒间距离缩小,形成连续的孔隙网络。 (3)闭孔隙球化和缩小阶段-当烧结体密度达到 90%以后,多数孔隙被完全分隔,闭孔隙数量大为增加,孔隙形状趋近球形并不断缩小。 实际烧结过程
8、可能出现的现象例如粉末表面气体或水分的挥发、氧化物的还原和离解、颗粒内应力的消除、金属的回复和再结晶以及聚晶长大等。11、简明阐述液相烧结的溶解 - 再析出机构及对烧结后合金组织的影响。 因颗粒大小不同、表面形状不规整,各部位的曲率不相同造成饱和溶解度不相等,引起颗粒之间或颗粒不同部位之间通过液相迁移时,小颗粒或颗粒表面曲率大的部位溶解较多,相反的,溶解物质又在大颗粒表面或具有负曲率的表面析出。在这一阶段,致密化过程已明显减慢,因为这时气孔已基本上消失,而颗粒间距离更缩小。使液相流进孔隙变得更加困难。 对组织的影响:溶解和再析出过程使得颗粒外形逐渐趋于球形,固相颗粒发生重结晶长大,冷企鹅后的颗
9、粒多呈卵形,紧密的排列在粘结相内。14、可控碳势气氛的制取原理是什么?如何控制该气氛的各种气体成分的比列?指出其中的还原性和渗碳性气体成分。答:原理:吸热型转化气氛的哇主要成分为 H2和 CO,两者在 60%以上,而残留的CO2、H 2O、CH 4的总量不超过 1%,而氮气为惰性气体,不影响总碳势,因此,气氛的碳势实际上可通过调节其中的 CO2、H 2O 或 CH4中任一成分来控制。一般可用露点仪测量水的含量,最好用红外线吸收气体分析仪测定 CO2的含量。露点或 CO2含量降低或 CH4增加极少就可以提高碳势气氛。H240%,N240%,CO20%,还原性气体成分是 H2渗碳性气体成分为 CO
10、15、WC-Ti-TaC(NbC)-Co 成分对 WC-TiC 的搅拌磁力的影响规律答:Co 相分散程度越高,矫顽磁力越大,分散程度取决于 Co 含量、两个碳化物相的相对含量,以及晶粒度,合金中含量低,碳化钨晶粒度小,矫顽磁力增大两相的 WC- TiC- Co 硬质合金,矫顽力由 Co 含量和钛相的晶粒度决定,但是与 Co-WC 合金比,碳化钛比重低,Co 所占的体积比较小,分散程度就高,矫顽磁力较高三相 WC- TiC- Co 硬质合金中,除 Co 含量外,矫顽磁力由两个碳化钨的相对含量及其晶粒度固体决定,碳化钛含量较低的合金,Co 含量越高矫顽磁力越小,碳化钛含量高的合金接近于两相的 WC
11、- TiC- Co 硬质合金含碳量的影响与 WC-Co 合金相似,严重缺碳的 WC- TiC- Co 硬质合金中,出现了 相,会提高合金的矫顽磁力,碳含量增加,矫顽磁力下降碳化钛含量增加,固酮体饱和成都增加,碳化钨颗粒变小,提高矫顽磁力。三,计算题、用沉降分析方法测得铝粉(密度为 2.7g/cm 3 )的粒度组成如下:粒度范围, um 质量, g0 1 0.01 2 0.42 4 5.54 8 23.48 12 19.012 20 17.620 32 5.932 44 1.144 88 0.3 88 0.0 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?