2025年大學(xué)大三（材料科學(xué)）粉末冶金實(shí)驗(yàn)階段測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1.粉末冶金中，以下哪種制粉方法能獲得粒度最細(xì)的粉末？A.機(jī)械粉碎法B.霧化法C.化學(xué)還原法D.電解法2.粉末的流動(dòng)性主要取決于其A.粒度大小B.形狀C.松裝密度D.以上都是3.在壓制過(guò)程中，影響壓坯密度分布均勻性的主要因素是A.模具結(jié)構(gòu)B.壓制壓力C.粉末粒度D.潤(rùn)滑劑含量4.燒結(jié)過(guò)程中，發(fā)生體積收縮的主要原因是A.顆粒間孔隙減少B.顆粒長(zhǎng)大C.晶界移動(dòng)D.雜質(zhì)揮發(fā)5.以下哪種材料不適合用粉末冶金方法制備？A.硬質(zhì)合金B(yǎng).銅合金C.鋁合金D.高溫合金6.粉末冶金零件的尺寸精度主要取決于A.模具精度B.壓制工藝C.燒結(jié)工藝D.原材料質(zhì)量7.為提高粉末的壓制性能，常加入的潤(rùn)滑劑是A.石墨B.硬脂酸鋅C.銅粉D.鐵粉8.燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)體性能的影響，以下說(shuō)法正確的是A.燒結(jié)溫度越高，性能越好B.存在一個(gè)最佳燒結(jié)溫度范圍C.燒結(jié)溫度與性能無(wú)關(guān)D.燒結(jié)溫度越低，性能越好9.粉末冶金材料的孔隙率對(duì)其力學(xué)性能影響較大，孔隙率增加，材料的A.強(qiáng)度提高B.硬度提高C.韌性提高D.密度降低10.以下哪種檢測(cè)方法可用于分析粉末冶金材料的微觀組織結(jié)構(gòu)？A.硬度測(cè)試B.拉伸試驗(yàn)C.金相顯微鏡觀察D.密度測(cè)量第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題3分，共15分）1.粉末冶金的基本工藝流程包括制粉、______、燒結(jié)、______等。2.制粉方法中，______法常用于制備金屬陶瓷粉末。3.壓制過(guò)程中，粉末顆粒間的______和______對(duì)壓坯質(zhì)量有重要影響。4.燒結(jié)氣氛可分為_(kāi)_____、______和______等。5.粉末冶金零件的后處理工藝包括______、______、______等。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述粉末冶金的優(yōu)點(diǎn)。2.說(shuō)明影響粉末流動(dòng)性的因素及改善方法。3.分析燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)體性能的影響規(guī)律。四、材料分析題（15分）材料：某粉末冶金零件在燒結(jié)后出現(xiàn)硬度不均勻的現(xiàn)象。已知該零件采用鐵粉壓制，燒結(jié)溫度為1100℃，燒結(jié)時(shí)間為2小時(shí)，燒結(jié)氣氛為氫氣。問(wèn)題：請(qǐng)分析可能導(dǎo)致硬度不均勻的原因，并提出改進(jìn)措施。五、設(shè)計(jì)題（20分）設(shè)計(jì)一種用于制備高性能鐵基粉末冶金零件的工藝路線，并說(shuō)明各步驟的作用及關(guān)鍵參數(shù)。答案：一、選擇題1.D2.D3.A4.A5.C6.A7.B8.B9.D10.C二、填空題1.壓制、后處理2.化學(xué)共沉淀3.摩擦力、咬合力4.氧化性氣氛、還原性氣氛、中性氣氛5.精整、浸油、機(jī)械加工三、簡(jiǎn)答題1.粉末冶金的優(yōu)點(diǎn)：可減少或消除合金成分偏析，改善材料性能；能制備具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的材料；材料利用率高；可實(shí)現(xiàn)近凈成形，減少加工余量；生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高。2.影響粉末流動(dòng)性的因素：粒度大小、形狀、松裝密度等。改善方法：控制粉末粒度在合適范圍，盡量使粉末形狀規(guī)則，提高松裝密度，可通過(guò)加入適當(dāng)?shù)奶砑觿┑确绞健?.燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)體性能的影響規(guī)律：在一定范圍內(nèi)，隨著燒結(jié)溫度升高，孔隙率降低，密度增加，強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能提高；但燒結(jié)溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致晶粒長(zhǎng)大，性能可能反而下降，還可能出現(xiàn)過(guò)燒等缺陷。四、材料分析題可能導(dǎo)致硬度不均勻的原因：模具溫度不均勻，使粉末在壓制過(guò)程中各部位受壓情況不同；粉末粒度分布不均勻，導(dǎo)致壓制密度不均勻；燒結(jié)過(guò)程中爐內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻。改進(jìn)措施：優(yōu)化模具加熱系統(tǒng)，保證模具溫度均勻；對(duì)粉末進(jìn)行更嚴(yán)格的粒度篩選和混合；檢查燒結(jié)爐溫度控制系統(tǒng)，確保爐內(nèi)溫度均勻。五、設(shè)計(jì)題工藝路線：鐵粉預(yù)處理（去除雜質(zhì)、氧化皮等）→添加適量合金元素混合→壓制（控制壓制壓力、保壓時(shí)間等）→燒結(jié)（確定合適的燒結(jié)溫度、時(shí)間、氣氛）→后處理（精整、浸油等）。各步驟作用：預(yù)處理提高鐵粉純度；添加合金元素改善性能；壓制使粉末成型