硬質(zhì)合金成型工專業(yè)知識(shí)考試題庫(含答案）一、選擇題1.硬質(zhì)合金中最常用的粘結(jié)金屬是（）。A.鎳B.鈷C.鐵D.銅答案：B。鈷具有良好的潤濕性和粘結(jié)性，是硬質(zhì)合金中最常用的粘結(jié)金屬，能使硬質(zhì)相顆粒粘結(jié)在一起形成具有一定強(qiáng)度和韌性的合金材料。2.硬質(zhì)合金的硬度主要取決于（）。A.粘結(jié)相含量B.硬質(zhì)相種類和含量C.成型工藝D.燒結(jié)溫度答案：B。硬質(zhì)相是硬質(zhì)合金中提供高硬度的主要成分，其種類（如碳化鎢、碳化鈦等）和含量直接決定了合金的硬度，粘結(jié)相主要影響合金的韌性等其他性能。3.以下哪種成型方法適用于制造形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高的硬質(zhì)合金制品（）。A.模壓成型B.擠壓成型C.注射成型D.等靜壓成型答案：C。注射成型可以制造形狀復(fù)雜、尺寸精度高的制品，它將粉末與粘結(jié)劑制成具有良好流動(dòng)性的喂料，通過注射機(jī)注入模具型腔成型。模壓成型適用于簡(jiǎn)單形狀制品；擠壓成型多用于棒材、管材等；等靜壓成型主要用于提高制品致密度。4.硬質(zhì)合金粉末混合的目的是（）。A.增加粉末粒度B.使成分均勻C.提高粉末活性D.降低粉末密度答案：B。粉末混合是為了使各種成分（如硬質(zhì)相粉末、粘結(jié)相粉末等）均勻分布，保證合金性能的一致性，不會(huì)增加粉末粒度、降低粉末密度，也不是主要為了提高粉末活性。5.在硬質(zhì)合金燒結(jié)過程中，脫除成型劑的階段一般在（）。A.低溫階段B.中溫階段C.高溫階段D.冷卻階段答案：A。在低溫階段，主要進(jìn)行成型劑的脫除，因?yàn)槌尚蛣┰谳^低溫度下會(huì)分解揮發(fā)。中溫階段主要是發(fā)生一些物理化學(xué)反應(yīng)；高溫階段是實(shí)現(xiàn)合金的致密化；冷卻階段則是使合金冷卻到室溫。二、判斷題1.硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和韌性隨著粘結(jié)相含量的增加而降低。（）答案：錯(cuò)誤。一般來說，硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和韌性隨著粘結(jié)相含量的增加而提高，但硬度會(huì)降低，因?yàn)檎辰Y(jié)相起到連接和緩沖的作用。2.模壓成型時(shí)，壓力越大，制品的密度和強(qiáng)度就越高。（）答案：錯(cuò)誤。在一定范圍內(nèi)，增加模壓壓力可以提高制品的密度和強(qiáng)度，但當(dāng)壓力超過一定值后，可能會(huì)導(dǎo)致模具損壞、制品出現(xiàn)裂紋等問題，而且密度和強(qiáng)度的提高也會(huì)趨于平緩。3.硬質(zhì)合金燒結(jié)后不需要進(jìn)行任何加工處理就可以直接使用。（）答案：錯(cuò)誤。硬質(zhì)合金燒結(jié)后通常需要進(jìn)行磨削、拋光等加工處理，以達(dá)到所需的尺寸精度和表面質(zhì)量，滿足實(shí)際使用要求。4.粉末粒度越細(xì)，硬質(zhì)合金的硬度和強(qiáng)度就越高。（）答案：正確。較細(xì)的粉末粒度可以增加粉末之間的接觸面積，在燒結(jié)過程中更容易實(shí)現(xiàn)致密化，從而提高硬質(zhì)合金的硬度和強(qiáng)度。5.擠壓成型時(shí)，潤滑劑的作用只是減少粉末與模具之間的摩擦。（）答案：錯(cuò)誤。潤滑劑不僅可以減少粉末與模具之間的摩擦，還能改善粉末的流動(dòng)性，防止粉末粘附在模具上，保證擠壓過程的順利進(jìn)行和制品表面質(zhì)量。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述硬質(zhì)合金的主要成分及其作用。硬質(zhì)合金主要由硬質(zhì)相和粘結(jié)相組成。硬質(zhì)相通常是難熔金屬碳化物（如碳化鎢WC、碳化鈦TiC等），其作用是提供高硬度、高耐磨性和高耐熱性，是硬質(zhì)合金抵抗磨損和變形的關(guān)鍵成分。粘結(jié)相一般是金屬（如鈷Co），它的作用是將硬質(zhì)相顆粒粘結(jié)在一起，使合金具有一定的強(qiáng)度和韌性，在受力時(shí)起到緩沖和傳遞應(yīng)力的作用。2.模壓成型的基本工藝步驟有哪些？模壓成型的基本工藝步驟包括：（1）粉末準(zhǔn)備：對(duì)硬質(zhì)合金粉末進(jìn)行預(yù)處理，如混合、干燥等，保證粉末成分均勻。（2）裝模：將準(zhǔn)備好的粉末裝入模具型腔中，要注意裝粉量和裝粉均勻性。（3）壓制：在壓力機(jī)上對(duì)模具施加一定壓力，使粉末成型為所需形狀的坯體。（4）脫模：將成型后的坯體從模具中脫出。（5）后處理：對(duì)坯體進(jìn)行檢驗(yàn)、修整等處理，為后續(xù)的燒結(jié)等工序做準(zhǔn)備。3.簡(jiǎn)述硬質(zhì)合金燒結(jié)的目的和主要過程。燒結(jié)的目的是使壓制成型的坯體在高溫下發(fā)生物理化學(xué)變化，實(shí)現(xiàn)粉末顆粒之間的結(jié)合，提高合金的密度、強(qiáng)度、硬度等性能，使其成為具有使用價(jià)值的硬質(zhì)合金制品。主要過程包括：（1）低溫階段：主要進(jìn)行成型劑的脫除，一般在較低溫度下（如200-600℃）使成型劑分解揮發(fā)。（2）中溫階段：發(fā)生一些物理化學(xué)反應(yīng)，如粉末表面氧化物的還原等。（3）高溫階段：合金發(fā)生致密化，粉末顆粒之間通過原子擴(kuò)散等方式結(jié)合在一起，形成牢固的冶金結(jié)合，達(dá)到所需的密度和性能。（4）冷卻階段：將燒結(jié)好的合金緩慢冷卻到室溫，避免因冷卻速度過快產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致裂紋等缺陷。4.注射成型與其他成型方法相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？注射成型的優(yōu)點(diǎn)有：（1）可以制造形狀復(fù)雜的制品，能夠?qū)崿F(xiàn)近凈成型，減少后續(xù)加工量。（2）尺寸精度高，能夠滿足高精度制品的要求。（3）生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)。（4）制品的組織均勻性好，性能一致性高。5.影響硬質(zhì)合金性能的主要因素有哪些？影響硬質(zhì)合金性能的主要因素包括：（1）化學(xué)成分：硬質(zhì)相和粘結(jié)相的種類、含量對(duì)合金的硬度、強(qiáng)度、韌性等性能有重要影響。（2）粉末粒度：較細(xì)的粉末粒度有助于提高合金的硬度和強(qiáng)度。（3）成型工藝：不同的成型方法和工藝參數(shù)會(huì)影響坯體的密度、均勻性等，進(jìn)而影響最終合金性能。（4）燒結(jié)工藝：燒結(jié)溫度、時(shí)間、氣氛等因素對(duì)合金的致密化程度和組織結(jié)構(gòu)有很大影響，從而影響合金性能。（5）后續(xù)加工：如磨削、拋光等加工過程中的工藝參數(shù)也可能影響合金的表面質(zhì)量和性能。四、計(jì)算題1.已知一種硬質(zhì)合金中碳化鎢（WC）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%，鈷（Co）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，碳化鎢的密度為15.63g/cm3，鈷的密度為8.9g/cm3，計(jì)算該硬質(zhì)合金的理論密度。解：設(shè)合金的總質(zhì)量為m克。則WC的質(zhì)量m?=0.9m克，Co的質(zhì)量m?=0.1m克。WC的體積V?=m?/ρ?=0.9m/15.63（cm3）Co的體積V?=m?/ρ?=0.1m/8.9（cm3）合金的總體積V=V?+V?=0.9m/15.63+0.1m/8.9合金的理論密度ρ=m/V=m/(0.9m/15.63+0.1m/8.9)分子分母同時(shí)約去m得：ρ=1/(0.9/15.63+0.1/8.9)=1/(0.0576+0.0112)=1/0.0688≈14.53g/cm3答：該硬質(zhì)合金的理論密度約為14.53g/cm3。2.采用模壓成型制造一個(gè)圓柱形硬質(zhì)合金制品，其直徑為20mm，高度為30mm，已知粉末的填充密度為3.5g/cm3，壓制后坯體的密度為6.0g/cm3，計(jì)算需要稱取的粉末質(zhì)量。解：首先計(jì)算圓柱形制品的體積V。圓柱體積公式V=πr2h，其中r=20÷2=10mm=1cm，h=30mm=3cm。V=3.14×12×3=9.42c