为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划粉末冶金结构材料学1.粉末冶金技术的特点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+3050，烧结钢为AC+100200，密度的要求：烧结钢密度过低淬火无任何效果，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/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、Cr、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18.烧结钢牌号的标准及识别:1、烧结铁：FTG1010、FTG1015、FTG1020；2、烧结低碳钢FTG3010、FTG3015、FTG3020；3、烧结中碳钢：FTG6015、FTG6020、FTG6025；烧结高碳钢：FTG9020、FTG9025、FTG90-301920Fe-Cu系烧结时Cu、C含量对铜钢尺寸的影响1、与Fe-Cu二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：C1%；1%Cu3%；21222324.钼、镍、锰、铬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粉镍是扩互溶产生固溶强化，在一定添加量内镍可提高强度而不降低韧性。注意事项：镍在奥氏体铁中的扩散系数低于碳和铜，选用细镍粉并在较高温度下烧结；当镍含量超过23%时，镍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：锰与氧亲合力强，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可改善和提高强度和韧性1）固溶强化；2）与Fe在1050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、低密度制品用混合粉；高密度制品用合金粉；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100左右，5、通过复压复烧将孔隙率降至36%，冷锻和热锻都可降至密度提高至9798%；28.什么是镍银合金？将黄铜中的锌用镍替代10%20%就得到镍黄铜，Cu-NI-Zn三元合金呈银白色，故又称镍银合金。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预热区段：预热区段是氧化物还原区，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CO2、H2O或CH4的含量来维持一定的碳势。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：3FeO+H2O=Fe3O4+H2；Fe+H2O=FeO+H2；3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2根据热力学原理ZRTlnKp，Kp=pH2O/pH2反应取决于蒸汽压与氢的气压比和温度。在570下，只要不断地通入水蒸气，反应便会连续地朝生成Fe3O4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Fe3O4的速度很快。由于Fe3O4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，硒化物和碲化物，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；2）多孔铜镍合金，孔隙中浸渍巴氏合金；3）多孔锡青铜浸渍易熔减摩合金；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，布粉厚度在至之间，可预先在钢带上涂胶以稳定粉末；4）还原气氛下预烧，温度780850，保温时间1520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。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-200280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DU广，3）在聚甲醛减摩层加入固体润滑剂，如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来的金属，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。40.低熔点金属用作润滑组元的自调节原理在无润滑摩擦状态下，铅由于摩擦温升而融化，形成润滑膜，降低摩擦系数，同时降低摩擦面的温度，降温后铅又凝固，使摩擦系数回升至原有水平