中南大学2011年硕士研究生入学考试试题

964粉末冶金

一、术语解释（每题5分，共25分）

1、网目数：

2、弹性后效：

3、流动性：

4、活化烧结：

5、粉末振实密度：

二、填空题（每空1分，共20分）

1、单元系粉末烧结指的是、和粉末的烧结。

2、金属粉末的压制性能包括粉末的和。

3、在电解法制备铜粉时，与是控制铜粉末粒度的两个主要工艺参数。

4、冲击雾化制取金属粉末时的“二流”通常指的是流与流。

5、在压制过程中，金属粉末压坯主要通过与实现致密化，陶瓷粉末则主要通过实现致密化。

6、瞬时液相烧结的中初期发生烧结，而后期则发生烧结。

7、烧结气氛的两个主要作用是与作用。

8、羰基铁粉的颗粒性状是，电解铁粉的颗粒形状是。

9、物质X 作为金属氧化物MeO 的还原剂时，还原剂X 应满足与两个基本条件。

三、判断题（每题两分，共20分；正确者打“○”，错误的打“×”。）

1、对于同类金属粉末，松装密度越高，其流动性能也越好。（ ）

2、采用CIP 与传统刚性模压制时金属粉末致密化机理相同。（ ）

3、粉末颗粒表面粗糙度越大，颗粒形状越复杂，粉末的压制性能越好。（ ）

4、细粉末制备的粉末压坯，在烧结温度较低时产生收缩是表面扩散作用的结果。

5、粉末烧结一般是多种烧结机构共同起作用的结果。（ ）

6、粉末烧结过程进行的标志之一是烧结体产生收缩。（ ）

7、粉末颗粒的显微硬度越高，相同压力下成形后粉末压坯的弹性后效越大。（ ）

8、硬脂酸锌是一种很好的成形剂。（ ）

9、注射成型技术适合那些形状复杂的小尺寸粉末冶金件的成形。（ ）

10、球形黄铜粉末可采用机械破碎法制备。（ ）

四、问答题（55分）

1、根据WO 3还原制取钨粉时的粒度粗化机理，如何通过调节还原工艺等参数制取粒度粗的钨粉？10分

2、为什么硬质合金粉末必须经制粒处理才能进行压制？8分

3、表面迁移包括哪几种方式？请比较它们在物质迁移途径方面的异同。8分

4、研发人员观察某一经固相烧结的纯铜粉末冶金制品的金相组织时发现，制品的铜晶粒比精密铸造纯铜制品细小得多，为什么出现这一现象？7分

5、简述雾化铁粉的压缩性高于还原铁粉的原因。7分

6、对于烧结时固相能部分溶解在液相中的液相烧结体系，高熔点颗粒出现优先溶解与再析出部位分别有哪些？8分

7、根据双球烧结模型，为什么作用在烧结颈表面的拉应力随着烧结过程的进行而降低？7分

五、分析与计算题（30分）

1、采用费氏粒度为2.2微米的碳化钨粉为原料通过液相烧结技术制备WC-10Co 与WC-10Cu 两种合金。烧结后两种合金的相对密度是否相同？请根据液相烧结的基本条件分析其原因？（备注：烧结工艺为W-10Co 在氢气中与1420℃烧结1.5小时。）10分

2、简述巴尔申提出的三个基本假设建立粉末压制方程时的意义，并说明该方程在低压、高压下出现偏差的原因。10分

3、铁粉的松装密度为2.8g/cm3，在420MPa 压力成形后，压坯密度为6.8 g/cm3。请分别计算铁粉与压坯的相对密度。（铁的理论密度为7.8 g/cm3，计算结果精确至小数点后第二位即可）10分

中南大学2012年硕士研究生入学考试试题

964粉末冶金

一、术语解释（15分） 1、压制性：

2、Ostwald 熟化： 3、CIP ： 4、网目数：

5、瞬时液相烧结： 二、填空题（25分）

1、粉末体是由尺寸小于的颗粒及颗粒间空隙所组成的集合体，其基本特性包括和。

2、粉末颗粒的显微硬度主要取决于、和。

3、在多台阶粉末压坯的压制时，应保持各台阶间的粉末压缩比，故需设计模冲来实现成形。

4、工业上常用含钨硬质合金包括和两大类。

5、碳管炉的发热体是，硬质合金氢气烧结炉的发热体是。

6、表面迁移包括和，其中前者在烧结后期主要引起孔隙与大孔隙。

7、单元系粉末烧结发生的标志是烧结体的减小与增加，而非烧结体发生收缩、烧结驱动力主要来自系统的降低。 8、烧结气氛的两个基本作用是和。 9、需进行粉末制粒的两种情形是与。

10、金属粉末在压制时的致密化通常通过粉末颗粒的与来实现。 三、问答题（80分）

1、请列举出四种工业上常用粉末冶金铁粉，简述其工艺性能的差异及其原

因，并指出各自的应用特点。10分

2、“相同材质金属粉末的松装密度越高，其流动性也越好”，请判断此论断是否正确，为什么？10分

3、根据钨粉在还原过程中的粗化机理，简述获得细粒度钨粉与粗颗粒钨粉在工艺条件方面的差别。10分

4、在烧结铜基零件时，提高氢气中的露点反而会使零件致密度有所增加，请简述其中的原因。5分

5、为什么作用在烧结颈表面上的拉应力随着烧结过程的进行而降低？10分

6、为什么说粉末冶金是一种先进的绿色零部件制造技术？5分


7、请比较活化烧结与强化烧结的异同？10分 8、Ti-6Al-4V 是一种很常用的钛合金，可采用混合元素法制备，即将元素钛粉、Al60V40母合金粉末混合，在1200-1300℃真空烧结1-2h ，试分析在加热和烧结过程中将发生什么物理冶

金现象，在两阶段分别是什么烧结机制？10分

9、什么是弹性后效？简述其主要影响因素及其危害。10分

四、分析题（共30分）

1、成分为W-8Cu 与W-4.8Ni-3.2Fe 混合粉（其中钨粉粒度为3.2μm ），两者在相同压力下成形，粉末压坯的外形尺寸为Ф20mm ×15mm 。脱脂后的坯件在氢气氛中与1520℃烧结2小时。将两种粉末烧结体制成金相样品并用扫

描电镜观察它们的显微结构。请您比较两种材料的显微结构差异，并分析其原因。

2、请分析巴尔申在建立粉末压制方程时提出的三个基本假设的必要性，并分析预测值与实际值出现偏差的原因。

中南大学2013年硕士研究生入学考试试题

964粉末冶金

一、术语解释（每题5分，共30分） 1、体比表面积： 2、振实密度： 3、拱桥效应： 4、瞬时液相烧结： 5、溶解-再析出：

6、网目数：

二、问答题（每题10分，共90分） 1、为什么粉末高速钢的力学性能优于传统的铸锻高速钢？

2、您将选择下列哪种方法制备金属钛粉？简述其理由。

（1）化学反应法（如溶液化学）；（2）惰性气体雾化法；（3）TiO 2氢还原法。

3、请比较还原铁粉与雾化铁粉的主要工艺性能的差异，简述其原因。

4、表面迁移有哪些形式？它们在烧结过程中对材料显微结构的演化有何作用？

5、陶瓷粉末与金属粉末在冷等静压下的致密化机理是否相同？为什么？

6、若要获得粒度较粗的金属钨粉，请提出大致的工艺设计方向。

7、在双球烧结模型中，金属球体（颗粒）内的原子为何能扩散至烧结颈的颈部？

8、以您较熟悉的两种材料为例，简述液相烧结三个基本条件在获得高性能烧结材料过程中的必要性。

9、烧结气氛的主要作用有哪些？若要制备纯钛粉末冶金零件，哪些烧结气氛可供选择？

三、分析题（每题15分，共30分） 1、现给出一个粉末压制工艺：压力300MPa ，粘结剂含量为2wt%，模壁润滑，试评价该工艺对下述粉末的适应性。压坯可能出现哪些缺陷？ （a ）Al 2O 3粉末；（b ）Fe 粉；（c ）Ti

粉。

2、A 、B 两位同学分别采用3.5微米的羟基铁粉和-200目的雾化铁粉为原料，在400MPa 的压力下成形并在1120℃烧结40分钟。请您预测他们所得的材料的显微结构是否相同？为什么？

中南大学2014年硕士研究生入学考试试题

964粉末冶金

一、术语解释（30分，每题5分） 1、瞬时液相烧结： 2、克比表面： 3、弹性后效： 4、粉末压制性： 5、合批：


6、活化烧结：

二、填空题（共20分）

1、在粉末烧结过程中，若孔隙与晶界发生分离，则在烧结材料中形成，其必须通过扩散消除。

2、、和三类粉末的烧结属单元系粉末烧结。

3、弹性后效是粉末压制过程中形成和两常见缺陷的根本原因。 4、Fe-1.5Cu-0.6C 粉末为烧结，而WC-10Co 粉末为烧结。 5、所谓“二流雾化”中的“二流”指的是流和流。

6、在电解法制备铜粉过程中，通常采用溶液为电介质，而铜粉的粒度主要取决于和。

7、需对粉末进行制粒处理的两种主要情形是和。 8、表面扩散对烧结初期的主要贡献是，对后期的贡献是。 9、等静压包括和。

三、简答题（70分）

1、何谓“挥发-沉积”？简述费氏粒度为3.2μm 与10μm 钨粉在制备工艺参数方面的差异。10分

2、巴尔申金属粉末压制方程采用了什么力学模型？做了哪些假设？简述这些假设与该方程与实验结果产生较大偏差之间的内在联系。10分 3、根据溶解-再析出机制，简述制备超细晶粒YG 合金时的晶粒长大抑制剂

应满足哪些技术要求？10分

4、采用元素粉末为原料，利用瞬时液相烧结制备Ti-6Al-4V 合金。若采用真空烧结和Ar+%N2混合气体气氛烧结分别制备试样A 和B ，请比较两者的力学性能（抗拉强度和延伸率）的差异并简述其原因。10分

5、比较雾化铁粉与还原铁粉的工艺性能之间的差异。10分 6、简述85%Ag-WC与85%WC-Ag两种材料的各自的大致制备工艺途径。10分

7、金属粉末压制致密化的主要机制是什么？各受控于哪些主要因素？10分

四、分析题（30分）

1、某同学采用费氏粒度为4微米的W 粉末作原料，分别添加Ni 、Cu 、Fe 粉组成相应的混合粉，通过液相烧结工艺制备出W-4.9Fe-2.1Ni （A 材料）和W-7Cu （B 材料）试样，请您比较两种材料显微结构的差异并分析其原因。15分

2、试分析“对于相同材质的金属或合金粉末在相同烧结条件下，粒度粗的粉末易得到较粗大的晶粒”这一论断是否正确？为什么？15分