2026年大学大三（材料科学）粉末冶金实验阶段测试题及答案

2025年大学大三（材料科学）粉末冶金实验阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）（总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意）1.粉末冶金中，以下哪种制粉方法能获得粒度最细的粉末？A.机械粉碎法B.雾化法C.化学还原法D.电解法2.粉末的流动性主要取决于其A.粒度大小B.形状C.松装密度D.以上都是3.在压制过程中，影响压坯密度分布均匀性的主要因素是A.模具结构B.压制压力C.粉末粒度D.润滑剂含量4.烧结过程中，发生体积收缩的主要原因是A.颗粒间孔隙减少B.颗粒长大C.晶界移动D.杂质挥发5.以下哪种材料不适合用粉末冶金方法制备？A.硬质合金B.铜合金C.铝合金D.高温合金6.粉末冶金零件的尺寸精度主要取决于A.模具精度B.压制工艺C.烧结工艺D.原材料质量7.为提高粉末的压制性能，常加入的润滑剂是A.石墨B.硬脂酸锌C.铜粉D.铁粉8.烧结温度对烧结体性能的影响，以下说法正确的是A.烧结温度越高，性能越好B.存在一个最佳烧结温度范围C.烧结温度与性能无关D.烧结温度越低，性能越好9.粉末冶金材料的孔隙率对其力学性能影响较大，孔隙率增加，材料的A.强度提高B.硬度提高C.韧性提高D.密度降低10.以下哪种检测方法可用于分析粉末冶金材料的微观组织结构？A.硬度测试B.拉伸试验C.金相显微镜观察D.密度测量第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题3分，共15分）1.粉末冶金的基本工艺流程包括制粉、______、烧结、______等。2.制粉方法中，______法常用于制备金属陶瓷粉末。3.压制过程中，粉末颗粒间的______和______对压坯质量有重要影响。4.烧结气氛可分为______、______和______等。5.粉末冶金零件的后处理工艺包括______、______、______等。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述粉末冶金的优点。2.说明影响粉末流动性的因素及改善方法。3.分析烧结温度对烧结体性能的影响规律。四、材料分析题（15分）材料：某粉末冶金零件在烧结后出现硬度不均匀的现象。已知该零件采用铁粉压制，烧结温度为1100℃，烧结时间为2小时，烧结气氛为氢气。问题：请分析可能导致硬度不均匀的原因，并提出改进措施。五、设计题（20分）设计一种用于制备高性能铁基粉末冶金零件的工艺路线，并说明各步骤的作用及关键参数。答案：一、选择题1.D2.D3.A4.A5.C6.A7.B8.B9.D10.C二、填空题1.压制、后处理2.化学共沉淀3.摩擦力、咬合力4.氧化性气氛、还原性气氛、中性气氛5.精整、浸油、机械加工三、简答题1.粉末冶金的优点：可减少或消除合金成分偏析，改善材料性能；能制备具有特殊结构和性能的材料；材料利用率高；可实现近净成形，减少加工余量；生产过程自动化程度高，生产效率高。2.影响粉末流动性的因素：粒度大小、形状、松装密度等。改善方法：控制粉末粒度在合适范围，尽量使粉末形状规则，提高松装密度，可通过加入适当的添加剂等方式。3.烧结温度对烧结体性能的影响规律：在一定范围内，随着烧结温度升高，孔隙率降低，密度增加，强度、硬度等力学性能提高；但烧结温度过高，会导致晶粒长大，性能可能反而下降，还可能出现过烧等缺陷。四、材料分析题可能导致硬度不均匀的原因：模具温度不均匀，使粉末在压制过程中各部位受压情况不同；粉末粒度分布不均匀，导致压制密度不均匀；烧结过程中炉内温度场不均匀。改进措施：优化模具加热系统，保证模具温度均匀；对粉末进行更严格的粒度筛选和混合；检查烧结炉温度控制系统，确保炉内温度均匀。五、设计题工艺路线：铁粉预处理（去除杂质、氧化皮等）→添加适量合金元素混合→压制（控制压制压力、保压时间等）→烧结（确定合适的烧结温度、时间、气氛）→后处理（精整、浸油等）。各步骤作用：预处理提高铁粉纯度；添加合金元素改善性能；压制使粉末成型