2025年綜合類-粉末煉金工藝-粉末煉金工藝-有色金屬冶金歷年真題摘選帶答案(5卷單選題100道)_第1頁
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2025年綜合類-粉末煉金工藝-粉末煉金工藝-有色金屬冶金歷年真題摘選帶答案(5卷單選題100道)2025年綜合類-粉末煉金工藝-粉末煉金工藝-有色金屬冶金歷年真題摘選帶答案(篇1)【題干1】粉末冶金工藝中,壓制階段的主要目的是什么?【選項】A.提高材料強度B.形成初步形狀C.完全熔化金屬粉末D.優(yōu)化燒結均勻性【參考答案】B【詳細解析】壓制階段的核心作用是通過機械壓力將松散的金屬粉末壓實,形成接近最終形狀的坯體。選項A、C、D分別對應后續(xù)燒結、熔煉或后處理階段的目標,與壓制階段的直接目的不符?!绢}干2】在粉末冶金工藝中,燒結溫度低于理論熔點的關鍵作用是什么?【選項】A.避免材料過度致密化B.降低能耗成本C.提高孔隙率D.促進晶粒粗化【參考答案】A【詳細解析】燒結溫度低于理論熔點(通常為熔點的0.8-0.9倍)可通過固相擴散實現(xiàn)致密化,但過高溫度會導致晶粒異常長大(D錯誤)或燒結合金脆化(B錯誤)??紫堵士刂菩杞Y合后續(xù)退火處理(C錯誤)。【題干3】銅鋅合金粉末冶金件在燒結過程中易產(chǎn)生哪種缺陷?【選項】A.裂紋B.孔隙C.表面氧化D.變形【參考答案】B【詳細解析】銅鋅合金因熱膨脹系數(shù)差異大,燒結時易因收縮不均形成孔隙(B)。選項A裂紋多因壓制應力未釋放;C氧化需通過惰性氣氛保護;D變形與模具設計相關?!绢}干4】粉末冶金模具鋼的典型硬度范圍是多少?【選項】A.150-200HBB.300-400HBC.500-600HBD.700-800HB【參考答案】C【詳細解析】模具鋼需承受高壓(200-1000MPa)和頻繁磨損,500-600HB(HRC約50-55)是理想硬度范圍。選項A過軟易變形,B硬度不足,D過高導致脆性?!绢}干5】球磨工藝中,球料比(球料質(zhì)量比)通??刂圃诙嗌俜秶??【選項】A.1:3B.1:5C.1:10D.1:15【參考答案】C【詳細解析】球料比1:10(C)可平衡能量消耗與研磨效率,比1:5(B)更易形成有效沖擊,而1:3(A)球體過少導致混合不均,1:15(D)能耗過高?!绢}干6】粉末冶金件后處理中,浸漬法的核心作用是?【選項】A.填充孔隙B.提高表面光潔度C.改善導電性D.增加機械強度【參考答案】A【詳細解析】浸漬法(如浸油或浸金屬)通過毛細作用填充孔隙(A),而選項B需拋光處理,C需添加導電相,D通過致密化實現(xiàn)?!绢}干7】鋁合金粉末冶金工藝中,預燒溫度一般為熔點的多少倍?【選項】A.0.3倍B.0.5倍C.0.7倍D.0.9倍【參考答案】C【詳細解析】預燒溫度(如Al-Mg合金需450-500℃)約為熔點(660℃)的0.7倍(C),此時可去除揮發(fā)物并初步致密化。選項D接近熔點易引發(fā)氧化,B溫度不足。【題干8】在粉末壓制過程中,保壓時間與脫模壓力的關系如何?【選項】A.保壓時間越長,脫模壓力越小B.保壓時間越長,脫模壓力越大C.無直接關聯(lián)D.保壓時間短則脫模壓力小【參考答案】B【詳細解析】保壓時間延長可使粉末顆粒重新排列(B)。選項A錯誤,C不成立,D與工藝參數(shù)無關。【題干9】粉末冶金模具的脫模方式不包括以下哪種?【選項】A.沖壓脫模B.液壓頂出C.熱脫模D.冷脫模【參考答案】C【詳細解析】熱脫模(C)需加熱模具與坯體分離,而沖壓(A)、液壓(B)屬機械脫模,冷脫模(D)依賴彈性恢復?!绢}干10】粉末冶金鋼的晶粒細化主要依賴哪種機制?【選項】A.固溶強化B.預變形處理C.晶界阻礙D.納米析出物【參考答案】D【詳細解析】納米級析出物(如碳化物)能有效細化晶粒(D)。選項A通過固溶原子,B改變纖維組織,C需高溫處理。【題干11】粉末冶金件孔隙率控制在8%-15%屬于哪種性能等級?【選項】A.通用級B.高致密級C.耐磨級D.導電級【參考答案】B【詳細解析】高致密級(B)孔隙率8%-15%,導電級需<5%,耐磨級依賴硬質(zhì)顆粒(如WC)?!绢}干12】在金屬陶瓷制備中,哪種元素需嚴格限制含量?【選項】A.碳B.氧C.氮D.鉻【參考答案】B【詳細解析】氧(B)含量>0.1%易導致脆性斷裂,需通過惰性氣氛保護。碳(A)用于形成硬質(zhì)相,氮(C)改善韌性,鉻(D)增強耐腐蝕性。【題干13】粉末冶金模具的預熱溫度通常為?【選項】A.100-150℃B.200-300℃C.400-500℃D.600-700℃【參考答案】C【詳細解析】預熱至400-500℃(C)可平衡壓制應力,防止模具變形。選項A溫度過低,B易產(chǎn)生氣孔,D接近材料熔點?!绢}干14】粉末壓制壓力對金屬陶瓷性能的影響是?【選項】A.壓力越大,孔隙率越低B.壓力越大,晶粒越粗大C.壓力越大,強度越低D.無影響【參考答案】A【詳細解析】高壓(>100MPa)可壓縮孔隙(A),但超過臨界值會損傷顆粒(B錯誤)。強度與孔隙率負相關(C錯誤),D顯然錯誤。【題干15】鋁合金粉末冶金件的熱處理目的是?【選項】A.提高硬度B.消除內(nèi)應力C.促進相變D.增加導電性【參考答案】B【詳細解析】熱處理(退火)消除壓制和燒結應力(B)。選項A需淬火+回火,C涉及再結晶,D需添加銅、鎂等元素?!绢}干16】粉末冶金模具鋼的回火溫度一般為?【選項】A.200-300℃B.400-500℃C.600-700℃D.800-900℃【參考答案】B【詳細解析】回火至400-500℃(B)可消除淬火應力并保持硬度。選項A溫度過低導致殘余奧氏體未轉變,C溫度過高引發(fā)回火脆性,D接近模具使用溫度?!绢}干17】金屬粉末的粒度分布對壓制性能的影響是?【選項】A.粒度過粗導致孔隙率升高B.粒度過細導致流動性差C.粒度均勻性無關緊要D.粒度分布越寬壓制越均勻【參考答案】A【詳細解析】粒度粗(>50μm)會形成大孔隙(A)。粒度過細(<10μm)流動性差(B錯誤),均勻性影響致密度(C錯誤),寬分布需特殊工藝(D錯誤)?!绢}干18】粉末冶金工藝中,預壓和等靜壓的主要區(qū)別是?【選項】A.預壓壓力低,等靜壓壓力高B.預壓用于金屬,等靜壓用于陶瓷C.預壓周期短,等靜壓周期長D.預壓用模具,等靜壓用彈性介質(zhì)【參考答案】D【詳細解析】預壓(壓坯)用模具(鋼制),等靜壓(等靜壓成型)用彈性介質(zhì)(橡膠、硅膠)。選項A壓力范圍重疊(預壓可達150MPa),B材質(zhì)無關,C周期由模具設計決定。【題干19】粉末冶金法制備硬質(zhì)合金的主要原料是?【選項】A.鋁-鎂合金粉末B.鉛-錫合金粉末C.铇-碳化鎢粉末D.銅-鋅合金粉末【參考答案】C【詳細解析】硬質(zhì)合金(如WC-Co)需碳化鎢(C)和粘結相(Co)。選項A用于鋁基合金,B為易熔金屬,D導電性好但硬度低?!绢}干20】粉末冶金件中,熱壓工藝較燒結工藝的優(yōu)勢是?【選項】A.降低能耗B.提高孔隙率C.實現(xiàn)完全致密化D.減少模具磨損【參考答案】C【詳細解析】熱壓(>1500℃)通過擴散結合致密化(C)。選項A能耗更高,B孔隙率更低,D與設備相關。(注:以上題目均基于有色金屬冶金及粉末冶金工藝核心考點設計,涵蓋材料科學、機械工程及工藝優(yōu)化難點,符合真題難度要求)2025年綜合類-粉末煉金工藝-粉末煉金工藝-有色金屬冶金歷年真題摘選帶答案(篇2)【題干1】粉末冶金過程中,為改善材料致密度和力學性能,通常采用哪種熱處理工藝?【選項】A.退火B(yǎng).正火C.熱等靜壓D.回火【參考答案】C【詳細解析】熱等靜壓通過在高壓(150-1000MPa)和高溫(300-1200℃)下進行,能有效消除孔隙并細化晶粒,顯著提升材料致密度和強度。退火(A)和回火(D)主要用于消除應力或調(diào)整組織,正火(B)僅適用于改善切削加工性,無法達到類似效果?!绢}干2】在粉末冶金成型中,哪種工藝可實現(xiàn)近凈成形且適用于高精度復雜形狀零件?【選項】A.模壓B.注射成型C.熱等靜壓D.等靜壓【參考答案】C【詳細解析】熱等靜壓(HotIsostaticPressing,HIP)通過包裹粉末的金屬模具在高溫高壓下同步壓制和燒結,能精確控制尺寸公差(±0.02mm)和表面粗糙度(Ra≤0.8μm),尤其適用于航空航天發(fā)動機渦輪葉片等復雜零件。模壓(A)易產(chǎn)生分層缺陷,注射成型(B)不適用于金屬粉末,等靜壓(D)缺乏高溫同步燒結功能?!绢}干3】粉末混合均勻性檢測中,X射線衍射法(XRD)主要用于分析哪種特性?【選項】A.顆粒尺寸B.孔隙率C.晶相組成D.硬度【參考答案】C【詳細解析】XRD通過檢測粉末中各物相的衍射峰位置和強度,可精確分析晶相組成(誤差≤0.5%)和比例(如Fe-3Cr合金中Cr含量檢測精度達99.9%)。激光粒度儀(A)用于測量粒徑分布(D90≤50μm),壓汞法(B)檢測孔隙率(精度±2%)?!绢}干4】熱壓燒結過程中,哪種參數(shù)對材料致密化起決定性作用?【選項】A.保壓時間B.燒結溫度C.粉末粒度D.加載速率【參考答案】B【詳細解析】燒結溫度需匹配材料熔點(如Al-Si合金燒結溫度為500-600℃),溫度不足(<450℃)會導致孔隙率>15%,過高(>650℃)引發(fā)晶粒粗化(晶粒尺寸>50μm)。保壓時間(A)影響擴散速率(延長至30min可提升致密度2%),但溫度是首要控制參數(shù)。【題干5】粉末冶金硬質(zhì)合金(如WC-Co)中,粘結相的作用是什么?【選項】A.提高導電性B.增強抗沖擊性C.優(yōu)化界面結合D.降低熔點【參考答案】C【詳細解析】Co、Ni等金屬粘結相通過形成共晶(如WC-Co中Co6W固溶體)改善碳化物界面結合強度(剪切強度達800MPa),減少裂紋擴展。提高導電性(A)需添加石墨(>5%),抗沖擊性(B)依賴晶界強化,降低熔點(D)會引發(fā)粘結相流失。【題干6】在粉末冶金工藝中,脫脂處理的主要目的是什么?【選項】A.消除殘余應力B.去除有機粘結劑C.細化晶粒D.改善加工性能【參考答案】B【詳細解析】脫脂(SinteringPre-sintering)通過真空熱解(450-650℃)或化學浸漬法去除85-95%有機粘結劑(如酚醛樹脂),為后續(xù)燒結創(chuàng)造條件。消除應力(A)需后續(xù)退火處理(500℃×2h),細化晶粒(C)依賴燒結過程,改善加工性能(D)通過添加潤滑相實現(xiàn)?!绢}干7】粉末冶金齒輪的精度等級(IT8-IT12)主要受哪種工藝參數(shù)影響?【選項】A.粉末粒度分布B.模具磨損程度C.脫脂溫度D.燒結氣氛【參考答案】A【詳細解析】粉末粒度分布(D50=5-20μm)影響成型密度(±3%),粒度偏差>10%會導致齒形精度下降1μm以上。模具磨損(B)影響表面粗糙度(Ra>6.3μm),脫脂溫度(C)影響孔隙率(>8%),燒結氣氛(D)影響晶界結合(O?含量<100ppm)?!绢}干8】熱等靜壓設備的工作壓力范圍是多少?【選項】A.10-50MPaB.50-150MPaC.150-1000MPaD.1000-5000MPa【參考答案】C【詳細解析】標準HIP設備壓力范圍為150-1000MPa,其中鈦合金(Ti-6Al-4V)HIP需800MPa以上消除α/β相轉變,高溫合金(Inconel718)需500MPa+650℃處理。超高壓(D)僅用于特殊陶瓷(如Al?O?,壓力3000MPa),常規(guī)金屬HIP無需超過1000MPa。【題干9】粉末冶金軸承鋼(如GCr15)的脫脂工藝中,哪種溶劑最常用?【選項】A.丙酮B.乙醇C.甲苯D.正己烷【參考答案】D【詳細解析】正己烷(沸點69℃)作為非極性溶劑,對鋼中殘留的環(huán)氧樹脂粘結劑(C30H36O6)有最佳溶解性(溶解度>95%),且揮發(fā)性低(10℃時蒸汽壓<1mmHg)。丙酮(A)易氧化,乙醇(B)含羥基可能引起微裂紋,甲苯(C)殘留物導致孔隙率增加?!绢}干10】粉末冶金硬質(zhì)合金的壓制密度臨界值是多少?【選項】A.30%B.50%C.70%D.90%【參考答案】C【詳細解析】壓制密度≥70%時(理論密度95%的70%即67%),顆粒間形成機械鎖結,后續(xù)燒結致密化率可達92%以上(Al-Si合金)。密度<50%(B)時顆粒分離,密度30%(A)需高壓(>1000MPa)壓制。90%(D)為理論極限值,實際無法達到?!绢}干11】粉末冶金工藝中,哪種方法能有效防止熱壓燒結開裂?【選項】A.添加潤滑相B.控制升溫速率C.真空燒結D.采用冷等靜壓【參考答案】B【詳細解析】升溫速率≤5℃/min(如Al?O?燒結)可減少熱應力(裂紋寬度<0.1μm),而快速升溫(>15℃/min)導致表面張應力>200MPa引發(fā)裂紋。添加潤滑相(A)如石墨(3%),真空燒結(C)降低氧含量(<100ppm),冷等靜壓(D)不適用于金屬粉末。【題干12】粉末冶金不銹鋼(如Fe-16Cr-10Ni)的燒結溫度范圍是多少?【選項】A.800-1000℃B.1000-1200℃C.1200-1400℃D.1400-1600℃【參考答案】A【詳細解析】不銹鋼粉末(粒度≤45μm)燒結需800-1000℃(如925℃×2h),溫度過高(>1000℃)導致晶粒粗化(晶粒尺寸>50μm),碳化物析出(Cr23C6)降低耐蝕性。鐵基合金需避免熔化(熔點≥1500℃),故排除B、C、D選項?!绢}干13】粉末冶金工藝中,熱等靜壓后的冷卻速率對哪種性能影響最大?【選項】A.硬度B.抗拉強度C.耐腐蝕性D.沖擊韌性【參考答案】D【詳細解析】快速冷卻(>30℃/min)形成殘余應力(值達200MPa),導致沖擊韌性下降(如沖擊功從30J降至8J)。緩冷(≤5℃/min)可保持韌性(沖擊功>25J),但可能增加氧化皮(Fe?O?含量>1.5%)。硬度(A)受晶粒尺寸影響(D50=10μm時HRC≥85),抗拉強度(B)與致密度相關(密度≥95%時σb≥1000MPa)?!绢}干14】粉末冶金工藝中,哪種參數(shù)直接影響材料抗疲勞性能?【選項】A.孔隙率B.晶粒尺寸C.偏聚傾向D.致密度【參考答案】C【詳細解析】致密度≥95%時抗疲勞極限提升50%(如Al-10Si合金σ-1從200MPa增至300MPa),孔隙率(A)>5%會引發(fā)應力集中(裂紋擴展速率>10??m2/s)。晶粒尺寸(B)影響強度(Hall-Petch關系:σy=σ0+kd?1/2),偏聚傾向(C)通過擴散均勻化改善(如Fe-Cr合金中Cr偏聚系數(shù)≤0.2)?!绢}干15】粉末冶金工藝中,熱壓燒結的典型壓力-溫度組合是?【選項】A.100MPa/1200℃B.300MPa/800℃C.500MPa/600℃D.800MPa/1400℃【參考答案】C【詳細解析】Al-Si合金熱壓燒結需500MPa+600℃(保溫2h),壓力不足(300MPa)導致孔隙率>8%,溫度過高(>600℃)引發(fā)硅相熔化(熔點1414℃)。鈦合金(Ti-6Al-4V)需800MPa+950℃,但選項中無此組合?!绢}干16】粉末冶金工藝中,哪種方法能顯著提高多金屬粉末混合均勻性?【選項】A.機械攪拌B.流化床混合C.振動混合D.溶劑分散【參考答案】B【詳細解析】流化床混合(顆粒跳動頻率>200Hz)可使混合均勻性指數(shù)(σ)從0.15降至0.02(如Fe-5Ni合金),機械攪拌(A)僅適用于低黏度漿料,振動混合(C)對大顆粒(>50μm)效果差,溶劑分散(D)僅適用于非金屬粉末?!绢}干17】粉末冶金工藝中,哪種缺陷會導致材料電導率下降最顯著?【選項】A.孔隙率B.晶界電阻C.夾雜物D.各向異性【參考答案】B【詳細解析】晶界電阻率(ρgb)占材料總電阻的60-80%(如Fe-Cr合金ρgb=1.2×10??Ω·m),孔隙率(A)>5%時電導率下降40%。夾雜物(C)如氧化物(Fe?O?,ρ=10?3Ω·m)導致局部電阻增加,各向異性(D)通過織構優(yōu)化可改善(如磁織構使μ值提升30%)。【題干18】粉末冶金工藝中,哪種參數(shù)對材料硬度影響最大?【選項】A.晶粒尺寸B.孔隙率C.晶相組成D.加載方式【參考答案】A【詳細解析】晶粒細化(D50=5μm時HRC=85)遵循Hall-Petch關系(σy=σ0+kd?1/2),孔隙率(B)>10%時硬度下降50%。晶相組成(C)如WC硬質(zhì)相(HV≥1500)使硬度達92HRA,但需配合粘結相(Co,HV=200)。加載方式(D)影響強度(如沖擊硬度>常規(guī)硬度2倍)?!绢}干19】粉末冶金工藝中,哪種方法能有效防止熱壓燒結中粘結相流失?【選項】A.真空燒結B.保護氣氛C.添加稀釋劑D.低溫燒結【參考答案】B【詳細解析】保護氣氛(如Ar+5%H?)使粘結相(如Ni)氧化速率降低80%(O?<1ppm時Ni氧化層厚度<0.5μm),真空燒結(A)僅適用于非金屬。添加稀釋劑(C)如Al粉(占比30%)可降低粘結相熔點(從1200℃降至800℃),但需控制總量<10%。低溫燒結(D)無法解決根本問題?!绢}干20】粉末冶金工藝中,哪種檢測方法能同時評估材料的致密度和孔隙分布均勻性?【選項】A.壓汞法B.X射線衍射C.聲發(fā)射法D.金相顯微鏡【參考答案】A【詳細解析】壓汞法(高壓汞柱滲透)可測量孔隙率(精度±2%)、孔徑分布(檢測范圍5-2000μm)及曲折因子(K值0.6-0.9),如Al-10Si合金孔隙率8.3%±0.5%。X射線衍射(B)僅分析晶相,聲發(fā)射法(C)檢測裂紋擴展,金相顯微鏡(D)僅適用于宏觀孔隙(>50μm)。2025年綜合類-粉末煉金工藝-粉末煉金工藝-有色金屬冶金歷年真題摘選帶答案(篇3)【題干1】粉末冶金工藝中,為提高材料致密度,常采用哪種燒結方法?【選項】A.常壓燒結B.熱壓燒結C.熱等靜壓燒結D.熱等靜壓燒結與熱壓燒結的復合工藝【參考答案】C【詳細解析】熱等靜壓燒結在高溫高壓下進行,能均勻傳遞壓力,有效消除孔隙,尤其適用于復雜形狀和難燒結材料。常壓燒結(A)效率低致密度差;熱壓燒結(B)壓力均勻性不足;復合工藝(D)多用于特殊需求場景,非常規(guī)主流選擇。【題干2】下列哪種材料不適合采用粉末冶金工藝制備?【選項】A.鋁合金粉末B.銅基非晶合金粉末C.鐵基高溫合金粉末D.碳化硅陶瓷粉末【參考答案】D【詳細解析】碳化硅(SiC)陶瓷粉末熔點極高(約2700℃),常規(guī)燒結難以達到致密化,需采用反應燒結或熱壓燒結,但工藝成本極高。金屬合金(A/B/C)粉末熔點較低,適合傳統(tǒng)粉末冶金工藝?!绢}干3】粉末混合均勻性不足會導致哪種缺陷?【選項】A.表面粗糙度增加B.抗拉強度下降C.導電性降低D.加工尺寸偏差【參考答案】B【詳細解析】混合不均會導致顆粒分布不均勻,燒結時出現(xiàn)成分偏析和孔隙集中,顯著降低致密度和晶界結合強度,從而降低抗拉強度(B)。表面粗糙(A)和導電性(C)與混合均勻性關聯(lián)較弱;尺寸偏差(D)多源于壓制工藝而非混合?!绢}干4】熱等靜壓燒結中,"等靜壓"的物理意義是?【選項】A.壓力方向與顆粒排列一致B.壓力在各個方向均勻傳遞C.粉末顆粒自組織排列D.液體介質(zhì)滲透孔隙【參考答案】B【詳細解析】熱等靜壓(HotIsostaticPressing,HIP)的核心特征是高壓容器內(nèi)各方向壓力均勻(B),避免傳統(tǒng)壓制成型中的應力集中。選項A的壓力方向一致性屬于壓制階段;顆粒排列(C)受模具影響;液體滲透(D)是HIP后的清洗步驟?!绢}干5】粉末冶金工藝中,"生坯"與"燒結坯"的關鍵區(qū)別在于?【選項】A.孔隙率是否達到90%B.是否經(jīng)過高溫燒結C.是否添加粘結劑D.是否進行尺寸修正【參考答案】B【詳細解析】生坯(GreenPart)僅經(jīng)壓制成型,孔隙率高達30-50%,未經(jīng)歷高溫燒結(B)。燒結坯孔隙率降至5-20%,晶粒生長完成,力學性能顯著提升。粘結劑(C)可能存在于生坯中,但非區(qū)分標準;尺寸修正(D)是后道工序?!绢}干6】粉末冶金齒輪齒面強化處理常用哪種方法?【選項】A.表面滲氮B.離子滲碳C.熱等靜壓強化D.激光表面熔覆【參考答案】C【詳細解析】熱等靜壓強化(C)可在燒結過程中同步完成,通過高壓使表層金屬致密化并形成梯度結構,尤其適用于齒輪等高負荷部件。表面滲氮(A)和離子滲碳(B)需單獨熱處理;激光熔覆(D)屬于增材制造范疇?!绢}干7】粉末冶金硬質(zhì)合金的主要成分是?【選項】A.鋁基合金B(yǎng).鉑基合金C.鉛-碳化鎢系D.銠-碳化鉭系【參考答案】C【詳細解析】硬質(zhì)合金典型成分為鉛(Pb)與碳化鎢(WC)的固溶體(C),鉛降低燒結溫度并改善流動性。鋁基(A)用于輕量化材料;鉑(B)/銠(D)多用于高溫合金催化劑。【題干8】粉末冶金工藝中,"流延成型"的適用材料需滿足?【選項】A.粉末粒度<50μmB.壓制后強度>50MPaC.粉末含油率>10%D.液體粘度<0.5Pa·s【參考答案】D【詳細解析】流延成型(Rheocasting)要求漿料粘度低(D),便于注模成型。粒度(A)影響混合均勻性;壓制強度(B)是后續(xù)工序基礎;含油率(C)與成型方式關聯(lián)弱?!绢}干9】下列哪種缺陷可通過"退火處理"改善?【選項】A.燒結收縮率不足B.表面氧化層過厚C.晶粒異常長大D.孔隙率分布不均【參考答案】C【詳細解析】退火處理(Annealing)通過再結晶消除晶粒異常長大(C),但會降低材料強度。燒結收縮率(A)需在壓制階段控制;表面氧化(B)需預處理;孔隙率不均(D)需優(yōu)化燒結參數(shù)?!绢}干10】粉末冶金工藝中,"等靜壓燒結"的典型應用領域是?【選項】A.汽車發(fā)動機活塞B.電子封裝基板C.航空航天緊固件D.家電散熱片【參考答案】C【詳細解析】航空航天緊固件(C)需承受極端工況,HIP工藝可確保復雜幾何形狀的致密化和性能一致性。汽車活塞(A)多采用金屬鑄造;電子基板(B)常用注塑成型;散熱片(D)多為金屬沖壓件?!绢}干11】粉末冶金工藝中,"等靜壓燒結"的設備核心部件是?【選項】A.壓力傳感器B.真空爐體C.高壓反應釜D.熱場控制器【參考答案】C【詳細解析】高壓反應釜(C)是HIP設備的核心,需承受2000MPa以上壓力并維持高溫(1200-1600℃)。壓力傳感器(A)用于監(jiān)測;真空爐體(B)用于常壓燒結;熱場控制器(D)優(yōu)化溫度分布?!绢}干12】粉末冶金工藝中,"預燒"的主要目的是?【選項】A.提高材料導電性B.消除有機粘結劑C.降低燒結溫度D.增加孔隙率【參考答案】B【詳細解析】預燒(Pre-sintering)在較低溫度(300-600℃)下去除有機粘結劑(B),防止燒結時產(chǎn)生裂紋。提高導電性(A)需后續(xù)處理;降低燒結溫度(C)需調(diào)整配方;增加孔隙率(D)與預燒無關?!绢}干13】粉末冶金工藝中,"等靜壓燒結"的典型缺陷是?【選項】A.表面氧化B.晶界弱化C.孔隙集中D.尺寸超差【參考答案】C【詳細解析】等靜壓燒結(C)雖能均勻加壓,但若粉末顆粒分布不均,仍可能導致局部孔隙集中(C)。表面氧化(A)需控制氣氛;晶界弱化(B)與燒結溫度相關;尺寸超差(D)屬工藝誤差?!绢}干14】粉末冶金工藝中,"熱壓燒結"與"熱等靜壓燒結"的主要區(qū)別是?【選項】A.壓力均勻性B.燒結溫度范圍C.壓制工藝復雜度D.適用的材料類型【參考答案】A【詳細解析】熱壓燒結(HotPressing)壓力僅作用于顆粒接觸面,存在方向性(A);熱等靜壓(HIP)壓力均勻(B)。兩者溫度范圍(C)相近(1200-1600℃),但HIP能處理復雜形狀;材料類型(D)受設備限制影響更大?!绢}干15】粉末冶金工藝中,"流延成型"的典型缺陷是?【選項】A.表面粗糙B.孔隙率過高C.晶粒細化D.尺寸精度低【參考答案】D【詳細解析】流延成型(Rheocasting)因漿料流動易導致厚度不均(D),尺寸精度低于壓制成型。表面粗糙(A)是壓制成型的通病;孔隙率(B)與工藝參數(shù)相關;晶粒細化(C)需后續(xù)熱處理?!绢}干16】粉末冶金工藝中,"預壓成型"與"等靜壓成型"的主要區(qū)別是?【選項】A.壓力值B.成型后密度C.適用材料類型D.設備成本【參考答案】B【詳細解析】預壓成型(Pre-pressing)壓力較低(50-200MPa),密度僅30-50%;等靜壓成型(IsostaticPressing)壓力高達1000MPa,密度可達90%以上(B)。兩者材料類型(C)均適用金屬粉末;設備成本(D)等靜壓更高?!绢}干17】粉末冶金工藝中,"等靜壓燒結"的典型優(yōu)勢是?【選項】A.降低生產(chǎn)成本B.提高材料致密度C.簡化壓制工藝D.增加晶界強度【參考答案】B【詳細解析】等靜壓燒結(HIP)通過均勻高壓消除孔隙,致密度可達98%以上(B),但成本極高。生產(chǎn)成本(A)與設備相關;壓制工藝(C)需單獨優(yōu)化;晶界強度(D)依賴燒結參數(shù)?!绢}干18】粉末冶金工藝中,"反應燒結"的典型應用是?【選項】A.鋁基合金B(yǎng).硅化物陶瓷C.銅基合金D.鐵基合金【參考答案】B【詳細解析】反應燒結(ReactionSintering)通過兩相粉末反應生成高熔點產(chǎn)物,如碳化硅(SiC)陶瓷(B)由Si和C反應生成。鋁基(A)多采用常規(guī)燒結;銅基(C)需添加潤滑劑;鐵基(D)以壓制為主?!绢}干19】粉末冶金工藝中,"熱壓燒結"的適用材料需滿足?【選項】A.粉末粒度>100μmB.壓制后強度<50MPaC.粉末含油率>20%D.液體粘度<1.0Pa·s【參考答案】D【詳細解析】熱壓燒結(HotPressing)要求漿料粘度低(D)以便流動填充孔隙。粒度(A)影響混合效果;壓制強度(B)需足夠支撐;含油率(C)與成型方式無關?!绢}干20】粉末冶金工藝中,"晶界強化"的主要機制是?【選項】A.固溶強化B.細晶強化C.位錯強化D.界面強化【參考答案】D【詳細解析】晶界強化(grainboundarystrengthening)通過增加晶界面積阻礙位錯運動(D),而固溶(A)、細晶(B)、位錯(C)強化機制與之不同。晶界強化是粉末冶金材料的典型特征,因晶界處易偏聚第二相粒子。2025年綜合類-粉末煉金工藝-粉末煉金工藝-有色金屬冶金歷年真題摘選帶答案(篇4)【題干1】粉末冶金工藝中,決定最終材料致密度的關鍵步驟是?【選項】A.混合B.壓制C.燒結D.脫脂【參考答案】B【詳細解析】壓制是粉末冶金的核心步驟,通過施加高壓使松散粉末形成致密坯體。燒結雖影響最終密度,但無法改變坯體初始形狀和密度?;旌暇鶆蛐噪m重要,但未直接決定致密化程度。脫脂僅去除有機物,與致密度無直接關聯(lián)?!绢}干2】鎢合金粉末燒結的適宜溫度范圍是?【選項】A.1000-1200℃B.1200-1500℃C.2000-2200℃D.2500-2800℃【參考答案】C【詳細解析】鎢合金(W)屬于高熔點金屬(熔點3422℃),其致密化需在2000-2200℃區(qū)間完成碳化物形成反應和孔隙閉合。溫度過低(如A、B選項)無法激活擴散機制,過高(D選項)會導致晶粒粗化,違反相變熱力學規(guī)律?!绢}干3】粉末冶金件孔隙率過高的主要原因可能是?【選項】A.壓制壓力不足B.燒結溫度過低C.混合均勻性差D.脫脂時間過長【參考答案】A【詳細解析】壓制壓力低于臨界值(通常≥50MPa)時,顆粒間無法形成有效機械鎖結,導致坯體強度不足,燒結時孔隙無法閉合。B選項雖影響致密度,但直接關聯(lián)性低于壓制參數(shù)。C選項主要導致成分偏析,D選項影響脫脂效率而非孔隙率。【題干4】熱等靜壓工藝中,使用惰性氣體(如氬氣)的主要目的是?【選項】A.增加材料導電性B.控制燒結氣氛C.提高壓制壓力D.防止氧化【參考答案】B【詳細解析】熱等靜壓(HIP)需在真空或惰性氣體環(huán)境中進行,以避免材料在高溫下與氧氣反應生成氧化物夾雜(如Al?O?)。同時,惰性氣體可穩(wěn)定燒結氣氛,防止揮發(fā)性元素(如Zn)流失。A選項與導電性無關,C選項壓力由設備決定而非氣體種類?!绢}干5】添加5%TiC至鐵基粉末冶金材料中,主要作用是?【選項】A.提高延展性B.降低燒結溫度C.增強耐磨性D.改善加工性能【參考答案】C【詳細解析】TiC(碳化鈦)作為硬質(zhì)增強相(硬度達3000HV),顯著提升材料耐磨性和抗磨損性能。B選項錯誤,因TiC需在2000℃以上才能與鐵形成連續(xù)基體,實際燒結溫度可能反升。A選項與延展性無關,D選項通過機械合金化實現(xiàn)?!绢}干6】冷等靜壓(CEHP)的適用材料是?【選項】A.低熔點合金B(yǎng).高密度復雜件C.易氧化金屬D.多孔結構材料【參考答案】B【詳細解析】冷等靜壓可在室溫下施加100-1000MPa壓力,特別適合制備高密度(>95%理論密度)的復雜形狀零件(如齒輪、軸承)。A選項材料易在高壓下變形,C選項需真空環(huán)境,D選項孔隙率與壓力成反比?!绢}干7】粉末冶金齒輪齒面失效的主要原因是?【選項】A.表面脫碳B.心部韌性不足C.齒根裂紋D.表層硬度驟降【參考答案】C【詳細解析】齒輪齒根處應力集中系數(shù)高(通常達3-4倍),若心部韌性不足(如韌性合金添加不足),易在循環(huán)載荷下產(chǎn)生微裂紋并擴展。A選項多見于熱處理件,D選項表層硬度由熱處理決定?!绢}干8】硬質(zhì)合金WC-Co的制備工藝中,預燒溫度通常為?【選項】A.600℃B.1200℃C.1600℃D.2000℃【參考答案】B【詳細解析】WC-Co硬質(zhì)合金的預燒需在1200℃完成碳化物形成反應(WC合成)和有機粘結劑分解。溫度過高(如C、D選項)會導致WC晶粒異常長大,溫度過低(A選項)無法完全反應。預燒體強度需達100MPa以上才能進行后續(xù)球磨?!绢}干9】粉末冶金含油軸承的潤滑性能主要取決于?【選項】A.孔隙率分布均勻性B.孔隙率絕對值C.孔隙內(nèi)儲油能力D.孔隙形狀【參考答案】C【詳細解析】含油軸承需在孔隙中儲存并釋放潤滑油,儲油能力與孔隙率(通常30-50%)和閉孔率(>95%)相關。C選項正確,閉孔結構可防止油液流失。A選項影響孔隙分布,B選項絕對值過大會降低承載能力?!绢}干10】機械合金化工藝中,高速球磨的主要作用是?【選項】A.提高粉末純度B.促進元素擴散C.實現(xiàn)粉末致密化D.混合均勻化【參考答案】D【詳細解析】機械合金化通過高速碰撞(>500m/s)使粉末顆粒表面缺陷激活,促進元素擴散和固溶。致密化需依賴后續(xù)壓制燒結(C選項錯誤)。A選項需真空熔煉,B選項需高溫環(huán)境?!绢}干11】粉末冶金模具的預熱溫度一般為?【選項】A.100℃B.200℃C.300℃D.500℃【參考答案】C【詳細解析】模具預熱至300℃可避免壓制時因溫差導致材料飛散(摩擦系數(shù)降低約20%)。預熱不足(如A、B選項)會引發(fā)顆粒重排,預熱過高(D選項)可能使模具膨脹變形。【題干12】鋁合金粉末的典型粒度范圍是?【選項】A.10-50μmB.50-200μmC.200-500μmD.500-1000μm【參考答案】B【詳細解析】鋁合金粉末粒度通??刂圃?0-200μm,過細(A選項)易導致壓制開裂,過粗(C、D選項)影響流動性。例如Al-5%Mg合金的壓制壓力需匹配粒度分布(200MPa/μm)?!绢}干13】粉末冶金含油軸承的閉孔率測試方法為?【選項】A.氣相色譜法B.浸油法C.X射線衍射D.密度差法【參考答案】B【詳細解析】浸油法通過測量孔隙吸油體積與理論孔隙體積的比值(閉孔率=吸油量/理論孔隙體積×100%),操作簡便且精度達±2%。A選項用于檢測有機物,C選項用于分析晶體結構,D選項需已知材料密度。【題干14】熱壓燒結工藝中,保溫時間一般為?【選項】A.1-5minB.5-30minC.30-60minD.1-2h【參考答案】C【詳細解析】熱壓燒結需30-60min保溫時間以確保孔隙閉合和晶界愈合。時間過短(A選項)導致殘留孔隙率>5%,過長(D選項)會引發(fā)晶粒異常長大(尺寸增幅>20%)。保溫溫度需匹配材料熔點(如Al基材料1800℃)?!绢}干15】粉末冶金件尺寸不穩(wěn)定的主要誘因是?【選項】A.模具磨損B.燒結收縮不一致C.材料氧化D.設備振動【參考答案】B【詳細解析】燒結收縮率差異(ΔL/L0=8-12%)是尺寸不穩(wěn)定的主因,需通過模具修磨(A選項)和工藝優(yōu)化(如兩步燒結)控制。材料氧化(C選項)導致表面粗糙度增加,設備振動(D選項)影響壓制均勻性。【題干16】高碳鋼粉末的典型粒度是?【選項】A.10-20μmB.20-50μmC.50-100μmD.100-200μm【參考答案】D【詳細解析】高碳鋼(如T8)粉末粒度通常為100-200μm,過細(A、B選項)易導致壓制開裂,過粗(C選項)影響流動性。壓制壓力需匹配粒度(如200MPa/μm),例如200μm粉末需800MPa壓力?!绢}干17】粉末冶金模具的脫模劑選擇依據(jù)是?【選項】A.材料熔點B.模具材料C.粉末表面活性D.環(huán)境溫度【參考答案】C【詳細解析】脫模劑需與粉末表面潤濕性匹配,如石墨基脫模劑適用于鐵基材料,而硅油適用于鋁基材料。模具材料(B選項)決定脫模劑化學穩(wěn)定性,環(huán)境溫度(D選項)影響粘度。A選項與脫模劑類型無關。【題干18】硬質(zhì)合金的晶界強化機制是?【選項】A.固溶強化B.細晶強化C.第二相強化D.動態(tài)回復【參考答案】C【詳細解析】硬質(zhì)合金(如WC-10%Co)通過WC硬質(zhì)相(硬度3000HV)與Co粘結相(硬度500HV)形成連續(xù)分布的第二相,阻礙位錯運動。A選項需形成固溶體,B選項需晶粒尺寸<1μm,D選項為熱加工機制?!绢}干19】粉末冶金含油軸承的承載能力主要與?【選項】A.孔隙率B.孔隙形狀C.孔隙分布均勻性D.孔隙內(nèi)油壓【參考答案】A【詳細解析】承載能力與孔隙率正相關(孔隙率30%時承載能力約150MPa),孔隙形狀(B選項)影響油液流動效率,分布均勻性(C選項)決定應力分布,油壓(D選項)與孔隙率相關?!绢}干20】粉末冶金工藝中,臨界相對密度是指?【選項】A.材料開始致密化的密度B.孔隙率<5%的密度C.材料斷裂密度的80%D.理論密度的90%【參考答案】A【詳細解析】臨界相對密度(通常為85-90%)是材料從松散狀態(tài)進入致密化過程的閾值,低于該值時顆粒間無法形成有效鍵合。B選項為實際應用標準,C選項與斷裂韌性相關,D選項為理論目標值。2025年綜合類-粉末煉金工藝-粉末煉金工藝-有色金屬冶金歷年真題摘選帶答案(篇5)【題干1】粉末冶金工藝中,為提高材料致密化率,需優(yōu)化以下哪個關鍵參數(shù)?【選項】A.壓制壓力B.粉末粒度C.還原溫度D.排氣速率【參考答案】C【詳細解析】還原溫度是決定致密化率的核心參數(shù)。當溫度在1200-1400℃時,液相生成促進致密化,溫度過低(<1000℃)或過高(>1500℃)均會降低液相作用效果。選項A壓力影響初始密度,D排氣速率影響氣體排出效率,但均非直接優(yōu)化致密化的決定性因素?!绢}干2】粉末冶金件脫模時,哪種潤滑劑最適用于高熔點合金?【選項】A.石墨B.硅油C.鋰皂D.礦物油【參考答案】A【詳細解析】石墨具有高熔點(3570℃)和強潤滑性,能有效減少摩擦并形成保護膜,適用于鈷基、鎳基等高熔點合金脫模。硅油(B)和礦物油(D)易在高溫下氧化失效,鋰皂(C)脫模效果較差。【題干3】粉末冶金工藝中,"等靜壓成型"的主要優(yōu)勢是?【選項】A.提高材料各向同性B.減少模具磨損C.實現(xiàn)復雜形狀成型D.降低生產(chǎn)成本【參考答案】C【詳細解析】等靜壓成型通過均勻壓力使粉末填充模具型腔,特別適合多孔結構或異形零件(如球軸承內(nèi)圈)。雖然能提高材料均勻性(A),但主要優(yōu)勢在于復雜形狀成型能力,而非成本控制(D)?!绢}干4】關于粉末冶金燒結過程中"液相燒結"的描述錯誤的是?【選項】A.需添加粘結相B.液相來源于合金元素偏析【參考答案】D(隱含選項)【詳細解析】液相燒結需添加粘結相(如Ni、Co)或依賴元素偏析形成液相。選項D"需長時間保溫"是固態(tài)燒結特征,而液相燒結因液相存在可縮短保溫時間(通常1-2小時),因此錯誤。【題干5】粉末冶金工藝中,"預燒"工序的主要目的是?【選項】A.提高最終材料強度B.排除游離水分C.消除內(nèi)應力D.優(yōu)化孔隙分布【參考答案】B【詳細解析】預燒(100-600℃)主要去除粉末顆粒吸附的游離水分和揮發(fā)性物質(zhì),防止后續(xù)壓制開裂。雖然能部分消除內(nèi)應力(C),但消除孔隙分布不均(D)需在后續(xù)燒結完成。【題干6】有色金屬粉末冶金中,"等靜壓成型"的成型壓力范圍通常為?【選項】A.50-200MPaB.200-500MPaC.500-1000MPaD.1000-2000MPa【參考答案】B【詳細解析】等靜壓成型壓力范圍在200-500MPa,適合金屬粉末(如硬質(zhì)合金)和陶瓷。選項A壓力過低易導致密度不均,C/D壓力過高會損壞模具且不經(jīng)濟?!绢}干7】關于粉末冶金硬質(zhì)合金(如WC-Co)的制備,正確工藝流程是?【選項】A.混合→壓制成型→預燒→燒結→后處理【參考答案】A【詳細解析】硬質(zhì)合金制備需先混合WC與Co粉,壓制成型(冷等靜壓最佳),預燒去除揮發(fā)分,燒結(1400℃)形成固溶體,最后通過磨

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