粉末冶金课后题答案

第一章

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？ 答：铁氧化物的还原过程是分段进行的，即从高价氧化铁到低价氧化铁，最后转变成金属：Fe2O3→Fe3O4→Fe。固体碳还原金属氧化物的过程通常称为直接还原。当温度高于570°时，分三阶段还原：Fe2O3→Fe3O4→浮斯体（FeO·Fe3O4固溶体）→Fe

3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 当温度低于570°时，由于氧化亚铁不能稳定存在，因此，Fe3O4直接还原成金属铁 Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 影响因素：（1）原料①原料中杂质的影响②原料粒度的影响 （2）固体碳还原剂①固体碳还原剂类型的影响②固体还原剂用量的影响（3）还原工艺条件①还原温度和还原事件的影响②料层厚度的影响③还原罐密封程度的影响（4）添加剂①加入一定的固体碳的影响②返回料的影响③引入气体还原剂的影响④碱金属盐的影响⑤海绵铁的处理 制取铁粉的主要还原方法有哪些？比较其优缺点。

2、发展复合型铁粉的意义何在？

答：高密度、高强度、高精度粉末冶金铁基零件需要复合型铁粉。所谓复合型粉末是指用 气体或液体雾化法

第一章

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？ 答：铁氧化物的还原过程是分段进行的，即从高价氧化铁到低价氧化铁，最后转变成金属：Fe2O3→Fe3O4→Fe。固体碳还原金属氧化物的过程通常称为直接还原。当温度高于570°时，分三阶段还原：Fe2O3→Fe3O4→浮斯体（FeO·Fe3O4固溶体）→Fe

3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 当温度低于570°时，由于氧化亚铁不能稳定存在，因此，Fe3O4直接还原成金属铁 Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 影响因素：（1）原料①原料中杂质的影响②原料粒度的影响 （2）固体碳还原剂①固体碳还原剂类型的影响②固体还原剂用量的影响（3）还原工艺条件①还原温度和还原事件的影响②料层厚度的影响③还原罐密封程度的影响（4）添加剂①加入一定的固体碳的影响②返回料的影响③引入气体还原剂的影响④碱金属盐的影响⑤海绵铁的处理 制取铁粉的主要还原方法有哪些？比较其优缺点。

2、发展复合型铁粉的意义何在？

答：高密度、高强度、高精度粉末冶金铁基零件需要复合型铁粉。所谓复合型粉末是指用 气体或液体雾化法

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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？ 答：铁氧化物的还原过程是分段进行的，即从高价氧化铁到低价氧化铁，最后转变成金属：Fe2O3→Fe3O4→Fe。固体碳还原金属氧化物的过程通常称为直接还原。当温度高于570°时，分三阶段还原：Fe2O3→Fe3O4→浮斯体（FeO·Fe3O4固溶体）→Fe

3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 当温度低于570°时，由于氧化亚铁不能稳定存在，因此，Fe3O4直接还原成金属铁 Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 影响因素：（1）原料①原料中杂质的影响②原料粒度的影响 （2）固体碳还原剂①固体碳还原剂类型的影响②固体还原剂用量的影响（3）还原工艺条件①还原温度和还原事件的影响②料层厚度的影响③还原罐密封程度的影响（4）添加剂①加入一定的固体碳的影响②返回料的影响③引入气体还原剂的影响④碱金属盐的影响⑤海绵铁的处理 制取铁粉的主要还原方法有哪些？比较其优缺点。

2、发展复合型铁粉的意义何在？

答：高密度、高强度、高精度粉末冶金铁基零件需要复合型铁粉。所谓复合型粉末是指用 气体或液体雾化法

第一章

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？ 答：铁氧化物的还原过程是分段进行的，即从高价氧化铁到低价氧化铁，最后转变成金属：Fe2O3→Fe3O4→Fe。固体碳还原金属氧化物的过程通常称为直接还原。当温度高于570°时，分三阶段还原：Fe2O3→Fe3O4→浮斯体（FeO·Fe3O4固溶体）→Fe

3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 当温度低于570°时，由于氧化亚铁不能稳定存在，因此，Fe3O4直接还原成金属铁 Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 影响因素：（1）原料①原料中杂质的影响②原料粒度的影响 （2）固体碳还原剂①固体碳还原剂类型的影响②固体还原剂用量的影响（3）还原工艺条件①还原温度和还原事件的影响②料层厚度的影响③还原罐密封程度的影响（4）添加剂①加入一定的固体碳的影响②返回料的影响③引入气体还原剂的影响④碱金属盐的影响⑤海绵铁的处理 制取铁粉的主要还原方法有哪些？比较其优缺点。

2、发展复合型铁粉的意义何在？

答：高密度、高强度、高精度粉末冶金铁基零件需要复合型铁粉。所谓复合型粉末是指用 气体或液体雾化法

第一章

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？ 答：铁氧化物的还原过程是分段进行的，即从高价氧化铁到低价氧化铁，最后转变成金属：Fe2O3→Fe3O4→Fe。固体碳还原金属氧化物的过程通常称为直接还原。当温度高于570°时，分三阶段还原：Fe2O3→Fe3O4→浮斯体（FeO·Fe3O4固溶体）→Fe

3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 当温度低于570°时，由于氧化亚铁不能稳定存在，因此，Fe3O4直接还原成金属铁 Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 影响因素：（1）原料①原料中杂质的影响②原料粒度的影响 （2）固体碳还原剂①固体碳还原剂类型的影响②固体还原剂用量的影响（3）还原工艺条件①还原温度和还原事件的影响②料层厚度的影响③还原罐密封程度的影响（4）添加剂①加入一定的固体碳的影响②返回料的影响③引入气体还原剂的影响④碱金属盐的影响⑤海绵铁的处理 制取铁粉的主要还原方法有哪些？比较其优缺点。

2、发展复合型铁粉的意义何在？

答：高密度、高强度、高精度粉末冶金铁基零件需要复合型铁粉。所谓复合型粉末是指用 气体或液体雾化法

第一章

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？ 答：铁氧化物的还原过程是分段进行的，即从高价氧化铁到低价氧化铁，最后转变成金属：Fe2O3→Fe3O4→Fe。固体碳还原金属氧化物的过程通常称为直接还原。当温度高于570°时，分三阶段还原：Fe2O3→Fe3O4→浮斯体（FeO·Fe3O4固溶体）→Fe

3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 当温度低于570°时，由于氧化亚铁不能稳定存在，因此，Fe3O4直接还原成金属铁 Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 影响因素：（1）原料①原料中杂质的影响②原料粒度的影响 （2）固体碳还原剂①固体碳还原剂类型的影响②固体还原剂用量的影响（3）还原工艺条件①还原温度和还原事件的影响②料层厚度的影响③还原罐密封程度的影响（4）添加剂①加入一定的固体碳的影响②返回料的影响③引入气体还原剂的影响④碱金属盐的影响⑤海绵铁的处理 制取铁粉的主要还原方法有哪些？比较其优缺点。

2、发展复合型铁粉的意义何在？

答：高密度、高强度、高精度粉末冶金铁基零件需要复合型铁粉。所谓复合型粉末是指用 气体或液体雾化法

粉末冶金

粉末冶金定义:生产金属粉末和用金属粉末（也包括非金属粉末）作为原料经过成型和烧结生产金属材料、复合材料和各种类型制品的冶金工程与材料科学和机械零件制造技术。 超硬材料:立方氮化硼金刚石工具金属粉末中金属或合金组元不能低于98%～99%。 粉末冶金生产工艺由三大步骤组成：（1）粉末生产（2）粉末成型（3）成形坯烧结 一、粉末生产：单颗粒：粉末中能将其分开并可独立存在的最小实体称为单颗粒。 单颗粒如果以某种方式聚集就构成所谓的二次颗粒，二次颗粒又称为聚合体或凝集颗粒.其中的原始颗粒就称为一次颗粒。粒度仅指单颗粒而言，粒度组成则针对整个粉末体 粉末生产中，一般由金属气态或熔融液态转变成粉末时，粉末颗粒形状趋于球形；由固态转变为粉末时，粉末颗粒形状趋于不规则形。水溶液电解法制备的粉末多数呈树枝状， 粉末颗粒形状对其工艺性能的影响：①表面光滑的球形粉末，流动性好，松装密度高，在相同压制条件下，压坯密度高。多角形和树枝状粉末则较差。 ②形状复杂的粉末流动性比球形粉末差，但粉末之间机械啮合力增高，所以在相同压力下，树枝状粉末压坯强度高，片状和球形粉则较差。 ③一般能提高压坯强度的粉末，压坯脱模后弹性后效减小。在烧结时，粉末颗粒形状复杂，表面粗糙，

粉末冶金成形技术综述

粉末冶金成形技术综述

***

（***大学，材料科学与工程学院，***，***）

摘 要：粉末冶金成形技术包括温压技术、流动温压技术、模壁润滑技术、高速压制技术等新技术。认为粉末冶金新技术、新工艺的不断出现，必将促进高技术产业的快速发展。

关键词：粉末冶金；成形；新技术

Overview of the Formation Technology of Powder Metallurgy

***

(School of Materials Science and Engineering, ***, *** ,***, China)

Abstract: The formation technology of powder metallurgy includes the warm compaction technology, the warm flow compaction technology, the mold wall

lubrication technology and the high velocity compaction technology. The unceasing appearance of the new technolog

第二章

1.概念

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粉末（粉末体）：粒度小于1000 μm的颗粒的集合体（包括固体颗粒与颗粒间的孔隙） 粉末颗粒：组成粉末的固体微粒

一次颗粒（单颗粒）：制粉过程中最先制成的能够独立存在并相互分开的颗粒 二次颗粒：二个或二个以上的一次颗粒聚集而成的有一定结合强度的颗粒聚集体 团粒：单颗粒或二次颗粒靠范德华引力粘结而成的聚合体。造粒的产物

2.比表面积： Sw （m2/g）指单位质量粉末具有的表面积

体积比表面：Sv （m2/cm3）指单位体积粉末具有的表面积

气体透过法测外比表面（测二次颗粒）BET吸附法测量比表面积（测量一次颗粒）

3.粉末颗粒密度

真密度: 粉末材料理论密度D1 D1= m/（V-V孔）= m/（V-V开-V闭） 有效密度（比重瓶密度）：包含闭孔隙在内的密度D2 D2= m/（V-V开）

似密度（表观密度）: 包含开、闭孔隙在内的粉末密度D3 D3= m/ V （V—颗粒总体积； V孔—孔隙体积；V开、V闭—开、闭孔体积）D3

4.工艺性能

（1）松装密度：粉末在自然充

名词解释

临界转速 机械研磨时，使球磨筒内小球沿筒壁运动能够正好经过顶点位置而不发生抛落 时，筒体的转动速度 比表面积 单位质量或单位体积粉末具有的表面积（一克质量或一定体积的粉末所具有的表面积与其质量或体积的比值称为比表面积） 二次颗粒 由多个一次颗粒在没有冶金键合而结合成粉末颗粒称为二次颗粒 离解压 每种金属氧化物都有离解的趋势，而且随温度提高，氧离解的趋势越大，离解后的氧形成氧分压越大，离解压即是此氧分压。 电化当量 这是表述电解过程输入电量与粉末产出的定量关系，表达为每 96500库仑应该有一克当量的物质经电解析出 气相迁移 细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压，在高温经挥发进入气相，被还原后沉降在大颗粒上，导致颗粒长大的过程 真密度 颗粒质量用除去开孔和闭孔的颗粒体积除得的商值。真密度实际上就是粉末的固体密度 似密度 又叫有效密度，颗粒质量用包括闭孔在内的颗粒体积去除得的 相对密度 粉末或压坯密度与对应材料理论密度的比值百分数 松装密度 粉末在规定条件下自然填充容器时，单位体积内的粉末质量，单位为g/cm3 比形状因子 将粉末颗粒面积因子与体积因子之比称为比形状因子 压坯密度 压坯质量与压坯体积的比值