2025年粉末冶金考试题型及答案

2025年粉末冶金考试题型及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在铁基粉末冶金零件中，为提高生坯强度而不显著降低压缩性，最常添加的微量组元是（）A.石墨粉  B.硬脂酸锌  C.镍粉  D.钼粉答案：B2.下列哪种压制方式可使密度分布最均匀（）A.单向刚性模压  B.双向浮动模压  C.热等静压  D.高速冲击压制答案：C3.当烧结温度略高于铁碳相图中共析转变温度时，烧结坯中形成的显微组织主要是（）A.珠光体+铁素体  B.马氏体+残余奥氏体  C.贝氏体+渗碳体  D.铁素体+渗碳体答案：A4.粉末粒度对流动性的影响规律是（）A.粒度越小，流动性越好  B.粒度越大，流动性越好  C.存在最佳粒度区间  D.粒度与流动性无关答案：C5.在MIM（金属注射成形）脱脂工序中，最先发生的是（）A.聚合物解聚  B.溶剂萃取主粘结剂  C.骨架粘结剂软化  D.毛细力诱导裂纹答案：B6.下列关于烧结颈长大方程（Kuczynski模型）的描述，正确的是（）A.颈半径与时间的1/2次方成正比  B.颈半径与颗粒半径成正比  C.扩散系数增大，颈长大速率降低  D.温度升高，颈长大激活能增大答案：A7.粉末锻造（P/F）件出现“鱼鳞状”裂纹的主要原因是（）A.预成形坯密度过低  B.锻造温度过低  C.氧化膜未破碎  D.冷却速率过快答案：C8.在硬质合金生产中，加入TaC的主要作用是（）A.细化WC晶粒  B.提高矫顽磁力  C.抑制η相生成  D.降低烧结温度答案：C9.采用“MasterAlloy”法制造高氮不锈钢粉末时，氮以何种形式加入（）A.Cr₂N  B.Fe₄N  C.MnN  D.Si₃N₄答案：C10.下列哪种检测方法可直接获得粉末比表面积（）A.激光衍射  B.气体吸附BET  C.沉降法  D.图像分析答案：B11.在热等静压（HIP）过程中，包套材料应具备的关键性能是（）A.高屈服强度  B.高温蠕变抗力  C.高气密性及可变形性  D.低热膨胀系数答案：C12.粉末轧制带材出现“边裂”缺陷，最先调整的工艺参数是（）A.轧辊温度  B.粉末供料速率  C.侧封板间隙  D.轧制速度答案：C13.对于Fe2Cu0.8C材料，烧结后硬度偏低的直接原因是（）A.铜偏析  B.碳脱除  C.冷却速率慢  D.烧结气氛氧势高答案：B14.在3D打印（BinderJetting）中，导致“球化”现象的主要因素是（）A.铺粉层厚  B.粘结剂饱和度  C.粉末球形度低  D.红外预热温度答案：C15.下列哪种烧结气氛对低合金钢粉末最不易产生脱碳（）A.吸热型煤气（RX）  B.放热型煤气（NX）  C.纯氢  D.真空答案：D16.粉末冶金齿轮采用“高温烧结+淬火”工艺，若齿根出现非马氏体组织，应优先检查（）A.烧结温度  B.碳势控制  C.淬火冷却速率  D.回火温度答案：B17.在WCCo合金中，磁饱和强度降低表明（）A.Co含量升高  B.碳含量不足  C.WC晶粒粗大  D.出现η相答案：D18.采用水雾化法制备高合金钢粉末时，最易形成的缺陷是（）A.空心粉  B.卫星粉  C.氧化膜  D.片状粉答案：B19.粉末高速钢（HSS）烧结后需进行“盐浴渗氮”，其主要目的是（）A.提高红硬性  B.形成弥散硬化层  C.消除网状碳化物  D.降低摩擦系数答案：B20.在铁粉压制过程中，出现“分层”缺陷，其微观特征是（）A.沿压制方向裂纹  B.垂直压制方向层状孔隙  C.45°滑移带  D.晶界氧化答案：B21.下列关于放电等离子烧结（SPS）的描述，错误的是（）A.脉冲电流通过粉末颗粒产生焦耳热  B.升温速率可达1000℃/min  C.晶粒长大被显著抑制  D.需使用高真空（<10⁻⁴Pa）答案：D22.粉末冶金钛合金中，加入0.2wt%B后，其强化机制主要是（）A.固溶强化  B.细晶强化  C.弥散TiB晶须强化  D.位错气团钉扎答案：C23.在硬质合金烧结后期，出现“Co池”缺陷，其直接原因是（）A.碳过量  B.钴含量过高  C.液相粘度过低  D.升温速率过快答案：C24.采用“温压”技术（120℃）可使铁基零件密度提高约（）A.0.05g/cm³  B.0.15g/cm³  C.0.25g/cm³  D.0.35g/cm³答案：B25.粉末冶金不锈钢零件在烧结后表面出现“绿斑”，其成分主要是（）A.Cr₂O₃  B.Fe₃O₄  C.CrN  D.SiO₂答案：A26.在金属粉末激光选区熔化（SLM）中，降低残余应力的最有效策略是（）A.提高激光功率  B.降低铺粉层厚  C.基板预热  D.采用惰性气体答案：C27.粉末冶金摩擦材料中，加入BaSO₄的主要作用是（）A.提高摩擦系数  B.降低磨损率  C.稳定摩擦性能  D.提高导热性答案：C28.在FeCuNiMoC体系中，Ni含量超过4wt%时，烧结后易形成（）A.贝氏体  C.马氏体  C.残余奥氏体  D.珠光体答案：C29.粉末冶金铝基复合材料采用“无压熔渗”工艺时，最关键的前处理是（）A.铝粉退火  B.增强颗粒镀镍  C.预制块预氧化  D.真空除气答案：B30.在齿轮疲劳试验中，粉末冶金齿轮的齿面点蚀寿命低于锻钢齿轮，其主要原因是（）A.密度低  B.氧化物夹杂  C.表面脱碳  D.残余孔隙作为裂纹源答案：D二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列措施可同时提高粉末冶金铁基零件的拉伸强度与冲击韧性的有（）A.高温烧结（1250℃）  B.淬火+回火  C.添加2wt%Cu  D.渗铜处理  E.喷丸强化答案：A、B、E32.关于粉末锻造（P/F）工艺，正确的有（）A.预成形坯密度需≥92%理论密度  B.锻造温度通常低于烧结温度  C.可消除残余孔隙  D.需保护气氛  E.可实现近净成形答案：A、C、D、E33.下列属于“活化烧结”机制的有（）A.生成液相  B.形成挥发性卤化物  C.添加微量元素降低界面能  D.机械合金化引入缺陷  E.氢气还原表面氧化膜答案：A、B、C、D34.在硬质合金梯度烧结过程中，可形成“缺碳表层”的工艺手段包括（）A.预烧结后渗碳  B.添加TiC  C.控制烧结气氛碳势  D.采用N₂气氛  E.添加TaC答案：B、C、D35.关于粉末钛合金热等静压（HIP）的说法，正确的有（）A.需使用钛包套  B.温度通常高于β相变点  C.可消除原始颗粒边界  D.可获得100%密度  E.需后续热处理细化晶粒答案：C、D、E36.下列因素会显著降低MIM喂料流变性能的有（）A.粉末装载量过高  B.粘结剂分子量过低  C.粉末粒径分布过窄  D.表面活性剂不足  E.温度过低答案：A、B、D、E37.在铁基粉末冶金零件中，添加MnS的目的包括（）A.改善切削性能  B.降低摩擦系数  C.作为固体润滑  D.提高密度  E.减少刀具磨损答案：A、B、C、E38.关于SLM打印316L不锈钢，正确的有（）A.晶粒呈柱状外延生长  B.存在微裂纹倾向  C.可获得>99%密度  D.残余奥氏体含量高于锻件  E.屈服强度高于锻件答案：A、C、D、E39.下列属于粉末冶金钛铝合金（γTiAl）常见缺陷的有（）A.层片取向异常  B.原始颗粒边界  C.气孔  D.富Nb偏析  E.表面氧化增重答案：A、B、C、D40.在铁粉还原退火过程中，影响脱碳速率的因素有（）A.氢气露点  B.保温时间  C.粉层厚度  D.加热速率  E.碳原始含量答案：A、B、C、E三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.粉末粒度越小，松装密度一定越高。（）答案：×42.在烧结过程中，表面扩散对烧结颈长大贡献最大。（）答案：×43.采用水蒸气处理可在铁基零件表面生成Fe₃O₄氧化膜，提高耐蚀性。（）答案：√44.硬质合金中η相属于脆性相，会降低合金韧性。（）答案：√45.在MIM脱脂阶段，溶剂脱脂速率与粉末粒径无关。（）答案：×46.粉末锻造件的疲劳寿命主要取决于最终锻造比。（）答案：×47.放电等离子烧结（SPS）可用于制备纳米晶钨合金。（）答案：√48.粉末高速钢烧结后出现“碳化物桥接”会导致韧性下降。（）答案：√49.在铁基粉末中添加硬脂酸锌会提高压缩性。（）答案：×50.真空烧结不锈钢时，炉内压力低于10⁻²Pa即可避免铬蒸发。（）答案：×四、填空题（每空1分，共20分）51.根据Frenkel烧结颈长大模型，烧结颈半径x与时间t的关系满足xⁿ∝t，其中表面扩散机制n=________。答案：752.在WC8Co合金中，碳含量低于化学计量0.2wt%时，易生成________相。答案：η53.铁粉退火常用气氛为________和________。答案：氢气、分解氨54.粉末冶金钛合金的原始颗粒边界（PPB）主要成分为________氧化物。答案：TiO55.在MIM喂料体系中，粉末临界固体装载量通常用________流变仪测定。答案：毛细管56.硬质合金矫顽磁力与WC________尺寸成反比。答案：晶粒57.粉末高速钢淬火后需经________℃三次回火，以获得二次硬化峰。答案：56058.铁基零件渗铜处理时，铜熔体通过________机制渗入孔隙。答案：毛细59.激光选区熔化（SLM）中，层厚减少会导致表面粗糙度________。答案：降低60.放电等离子烧结（SPS）的升温速率可达________℃/min。答案：100061.粉末轧制带材密度沿厚度方向呈________分布。答案：梯度62.在FeCuC体系中，铜的膨胀系数________于铁，可产生烧结膨胀。答案：大63.粉末冶金铝基复合材料常用增强颗粒为________和________。答案：SiC、Al₂O₃64.铁粉压缩性试验中，标准压制压力为________MPa。答案：60065.硬质合金烧结后期，钴相呈________状分布。答案：连续薄膜66.粉末钛合金热等静压温度通常选择________相变点以下50℃。答案：β67.在铁基粉末中添加0.3wt%________可显著改善切削性能。答案：MnS68.粉末冶金齿轮齿面残余孔隙率需低于________%以避免点蚀。答案：169.粉末高速钢烧结后碳化物平均尺寸应小于________μm。答案：270.粉末冶金钛铝合金室温脆性主要源于________滑移系不足。答案：独立五、简答题（每题6分，共30分）71.简述提高铁基粉末冶金零件疲劳寿命的三种工艺途径并说明机理。答案：（1）高温烧结（1250℃）：促进扩散，消除原始颗粒边界，减少孔隙尺寸；（2）表面滚压强化：引入残余压应力，抑制裂纹萌生；（3）渗铜处理：封闭表面孔隙，减少应力集中，提高致密度。72.说明硬质合金梯度烧结形成“无钴表层”的原理及工艺控制要点。答案：原理：烧结初期在氮气氛下，表面形成Ti(C,N)固溶体，消耗液相钴，使表层钴向内部迁移；工艺要点：控制氮分压0.5–2kPa，温度1400℃，时间30–60min，随后转真空完成致密化。73.列举金属注射成形（MIM）脱脂缺陷“鼓泡”的产生原因及解决措施。答案：原因：溶剂脱脂不完全，残留粘结剂在升温时挥发形成内压；措施：延长溶剂脱脂时间，降低升温速率至1–2℃/min，增加预烧结保温平台。74.对比粉末锻造（P/F）与传统锻造在组织性能上的差异。答案：P/F件组织均匀、无各向异性，晶粒细小，碳化物弥散；传统锻造存在流线、带状组织，性能各向异性明显；P/F件疲劳寿命高10–20%，但冲击韧性略低。75.简述激光选区熔化（SLM）制备316L不锈钢时，如何抑制“热裂纹”形成。答案：优化扫描策略：采用67°层间旋转，减少残余应力；提高基板预热至200℃；降低激光功率、提高扫描速度，减少温度梯度；添加微量Ti、B细化晶粒，提高液膜愈合能力。六、综合计算题（每题10分，共20分）76.某铁基粉末零件理论密度7.87g/cm³，生坯质量为156g，尺寸为4