金刚石烧结制品重点.doc
《金刚石烧结制品重点.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金刚石烧结制品重点.doc(22页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、 简答题:1.什么叫做比外表?比外表与颗粒的哪些性质有关?2.论述影响松装密度、流动性和压制性的因素与之间的关系.3.表达压坯密度与压制压力之间的变化规律.4.表达再结晶与晶粒长大的动力学过程.5.为什么金属结合剂的金刚石制品常常采用热压烧结?6.表达液相烧结过程.7.简述结合剂的组成性能与加工材质和加工方式的关系.8.表达金属结合剂的对金刚石烧结制品使用性能的影响。9.需制造某种磨具5片,磨具的单片质量为530克,所选用的结合剂成分配比(质量分数%)为Cu78Sn12Ag7Zn3,外加石墨1%。求各种粉末的用量。(设投料系数为1.05)10如何判断混合结合剂后,其是否混合均匀?11.结合剂贮
2、存应注意什么?12.磨具产品的测试主要有哪些容?13.简要列出配方设计的试验工作的一般程序。 14.非金刚石层体积和金刚石层体积分别为:Vi=13.56cm3,V=12.35cm3。采用冷压成型工艺,结合剂成型密度的=7.5g/cm3,金刚石浓度为100。求金刚石用量和结合剂用量包括非金刚石层的结合剂用量。15.表达热压法工艺特点为。16.冷压烧结过程中500的保温阶段坯体主要发生什么变化?为什么此阶段十分重要?17.冷压烧结时,冷却阶段对最终产品的性能有什么影响?18.如果金刚石磨具出现废品时,通过镜下观察发现其组织结构不均匀,在实际生产中,我们应从哪几个方面分析其产生的原因。19.表达金刚
3、石在切割过程中磨损情况。20.根据切割工件材料特点对选择金刚石和结合剂有什么要求。21.对于长为40mm,高为5mm,厚为4mm的节块,计算1000个节块金刚石用量、金刚石层结合剂用量、过渡层料的用量。假设成型密度为8.89g/cm3,金刚石的浓度按50计算。22.选择焊料一般要满足什么样的要求。23.写出一般金刚石锯片制造工艺流程24.表达锯片开刃过程。25.在制造金刚石钻头时,调整胎体硬度的方法主要有哪些?26.为什么说钻头胎体的硬度选择在使用过程中起着重要的作用。27、壁薄工程钻头对胎体材料有什么特殊要求。28、表达比外表积对金属粉末性质的影响。30、在粉末受压制时,粉末在压力下主要发生
4、哪些变形,各有什么特点,其对压制时的密度产生什么样的影响。31、压制后坯体的密度会产生不均匀的现象的原因是什么,如何减少坯体其密度不均匀性。32、在压制工艺过程中,一般都设定一段保压时间,为什么?33、根据烧结理论,在等温烧结过程中主要发生哪三个阶段,表达各阶段的特点。34、从热力学观点出发,简要说明等温烧结的动力。35、在烧结过程中,表达粘合作用的主要特征。36、表达烧结时,扩散传质的特点。37、什么是热压烧结?38、表达温度对烧结制品的影响39、概念题:耐磨性、强度、韧性、硬度、粘结性能、金刚石浓度、弹性后效、粉末冶金、烧结、松装密度、压制性、流动性40.粉末冶金的优点41、为什么常常用粉
5、末冶金方法制造金刚石工具?42、请用胡克定理推导粉末受压时的侧压力公式?43、影响成型密度差异的原因有哪些?你是如何采用方法来减小密度差异?44、烧结过程:o 1.烧结颈形成阶段o 形成原因:在升温过程和等温烧结初期,发生以下特征:1坯体的吸附气体和添加剂的挥发;2颗粒外表的氧化物被复原;3变形颗粒的回复再结晶;4颗粒外表原子的扩散与晶体结合;5颗粒的之间点扩大到面,就形成烧结颈。o 宏观特征:1颗粒形状未发生明显变化,2孔隙之间形成连续网络,孔隙之间的总外表没有明显减少,3烧结体也没有明显的收缩4使得烧结体强度和导电性明显的增加;o 2.烧结颈长大和闭孔形成阶段形成原因:1原子向颗粒结合面的
6、大量迁移使烧结颈扩大,2颗粒间距离缩小,形成连续的孔隙网络。同时由于晶粒长大,3晶界越过孔隙移动,而被晶界扫过的地方,孔隙大量消失。宏观特征: 1烧结体收缩;2密度和强度增加; o 3.闭孔减少和球化阶段 形成原因: (1) 多数孔隙被完全分隔,闭孔数量大为增加,(2)孔隙形状趋近球形并不断缩小,(3)晶粒粗化。特征: (1)小孔的消失和孔隙数量的减少,2烧结体仍可缓慢收缩。这一阶段可以延续很长时间,但是仍残留少量的隔离小孔隙不能消除。烧结驱动力:o 化学梯度的产生推动物质的位移,从而才形成了粉末或压坯的烧结。从热力学观点看,坯体的烧结过程是系统自由能减小的过程,对等温烧结来说,也就是系统过剩
7、自由能降低的过程。o 过剩自由能包括外表能和晶格畸变能,因外表能的降低比晶格畸变能的减小要大得多,所以我们可将外表能的降低视为等温烧结过程的驱动力。o 驱动力表现为三个方面: 1、颗粒烧结颈的增大和颗粒外表的平直化,粉末体的总比外表积和总外表自由能减小 2、烧结体的孔隙体积和外表积减小 3、粉末颗粒的晶畸变的消除 外表力的作用下,颗粒凸面产生向心应力,可用拉普拉斯方程:= - 2/r 而在烧结颈的曲面上产生向外的应力为:b=(1/x-1/) -/xo 在这两个力的作用下,物质由外表向颈面流动: 一般大于r,当两球相互靠近后,增大,b减小,减小烧结动力。直到趋于平衡,停止烧结。外表应力使颗粒外表
8、和颈曲面上的蒸汽压变化,由开尔文公式可求出平面与曲面上的饱和蒸汽压差,说明物质由颗粒外表蒸发,在烧结颈外表沉积,随着烧结颈长大,压差由式知,DP球 DP颈,说明颗粒外表蒸汽压大于颈曲面蒸汽压,这样将导致颗粒外表上物质蒸发并通过气相扩散迁移到烧结颈曲面上凝结下来,使得烧结颈长大。在烧结颈部因受到拉应力的作用,空位形成能降低 产生过剩空位浓度,使烧结颈处空位浓度大于平衡空位浓度。考虑在烧结颈部与附近区域空位浓度的差异,有:空位浓度梯度:Cv/= -Cvo/kT2可以发现:活化、细粉,均有利于提高空位浓度梯度,增加烧结的扩散驱动力。可将系统空位浓度视为烧结动力在烧结温度下,金属粉末的塑性大大增加,屈
9、服强度显著下降。因而,烧结外力场的作用有可能会超过材料的屈服应力y,导致粉末晶体产生位错,使得物质以晶面滑移或整排运动形式迁移,这样的烧结机构被称为塑性流动。和粘性流动不同,塑性流动只有当外应力超过材料屈服点时才能产生。o 蒸发与凝聚1传质条件:a.粉体在高温下有较大的蒸气压;b.凸凹面压差大P (要求颗粒小) ;c.有足够高的温度。2传质机理:由于颗粒外表凸面蒸气压比颈部凹面蒸气压高,故质点从外表蒸发通过气相传递凝聚到颈部,而使颈部逐渐被填充。这种传质过程仅仅在高温下蒸气压较大的系统进展,如氧化铅、氧化铍和氧化铁的烧结。o 溶解-沉淀传质1传质机理由于外表力的作用,颗粒某些部位颗粒接触点受压
10、,某些部位受拉,受压处固相溶解度比受拉处固相溶解大Kingery 模型; 由于小颗粒溶解度比大颗粒溶解度大LSW 模型,因此颗粒在颗粒接触点处溶解或小颗粒溶解,通过液相传质,而在颗粒自由外表或大颗粒上沉淀,从而出现晶粒长大和晶粒形状的变化。o 液相烧结的条件o 液相烧结必须满足以下三方面的条件,才会发挥液相有利的作用。o 1.润湿性如0,那么说明液相对固相完全润湿,如090,那么说明不润湿 o 2.溶解度o 液相形成后固相物质在液相中要有一定的溶解度,因为1固相有限溶解于液相可改善润湿性,2固相溶于液相可增加液相量,3固相溶于液相可以在液固相之间进展原子扩散,有利于液相的作用,4)溶在液相中的
11、固相在冷却时的析出可填补固相颗粒外表缺陷和间隙,并增大固相颗粒分布均匀性o 3.液相数量o 也即必须有一定数量的液相,以确保液相能填满固相间隙,当然液相量不能过多,否那么不能保持烧结体的形状,液相量以占体积的2050为宜。1.液相生成与颗粒重排阶段液相形成后,由于毛细管力的作用,如下图。图中为两面角,外表力。在外表力作用下,将会使固相颗粒趋于更致密的排列,以这一阶段烧结体密度上升很快。o 2.固相溶解与析出阶段由于固相在液相中有一定的溶解度,在液相形成后,与液相接触的固相溶解于液相达饱和程度。对具有曲率半径为r的颗粒,其饱和溶解度与平面之差为:C=2sl3/KT1/r.C式中:C-平面处饱和溶
12、解度曲率半径越小,溶解度越大由于大小颗粒以与颗粒凹凸面的溶解度是有差异的,所以将会发生溶解度大的小颗粒和颗粒凸面先溶解然后沉积在溶解度低的大颗粒和颗粒凹面上o 3.骨架形成阶段经过前两个阶段,固相颗粒之间相互靠拢,在固相颗粒与固相颗粒接触之间发生固相烧结,这种固相颗粒之间的烧结形成类似于骨架一样的固体颗粒连接形态。这一阶段致密速率已很低,在固相颗粒间仍存在体积扩散与晶粒长大。固相颗粒的形状以与分布取决于固相物质的结晶学特征和液相的润湿性。定义:热压又称为加压烧结,是把粉末装在模腔, 在加压的同时使粉末加热到正常烧结温度或更低一些,经过较短时间烧结成致密而均匀的制品,热压可将压制和烧结两个工序一
13、并完成,可以在较低压力下迅速获得冷压烧结所达不到的密度。 本质:热压是一种强化烧结。热压烧结时,驱动力除外表力外,又加上了外压的作用。在外压下,粉粒间接触部位产生塑性流动或蠕变,使颗粒间距缩短,缩颈长大的动力学过程进展得更为方便。 受压处固相溶解度大。热压方法的最大优点是可以大大降低成形压力和缩短烧结时间, (2)热压压力仅为冷压成形的1/10,可以压制大型制件; (3)热压时,粉末热塑性好,可以压成薄壁管、薄片与带螺纹等异型制品; (4)粉末粒度、硬度对热压过程影响不明显,因此可压制一些硬而脆的粉末结合剂中铜和锡的优缺点,论述为什么选用铜锡合金作为磨具的主要结合剂优点: 1电解铜粉成型性好,
![金刚石烧结制品重点.doc_第1页](https://www.desk33.com/fileroot1/2022-6/22/8081a5ab-e448-4a1b-9c0b-9fa57a3aa16b/8081a5ab-e448-4a1b-9c0b-9fa57a3aa16b1.gif)
![金刚石烧结制品重点.doc_第2页](https://www.desk33.com/fileroot1/2022-6/22/8081a5ab-e448-4a1b-9c0b-9fa57a3aa16b/8081a5ab-e448-4a1b-9c0b-9fa57a3aa16b2.gif)
![金刚石烧结制品重点.doc_第3页](https://www.desk33.com/fileroot1/2022-6/22/8081a5ab-e448-4a1b-9c0b-9fa57a3aa16b/8081a5ab-e448-4a1b-9c0b-9fa57a3aa16b3.gif)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金刚石 烧结 制品 重点
![提示](https://www.desk33.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.desk33.com/p-8598.html