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  • 中國知名金相製樣設備耗材廠商

    ——以材料顯微組織分析技術進步為己任,以金相試樣製備輕鬆高效真實為目標
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    粉末冶金零件金相製樣困難之處

    2016-05-27 15:10:00

    粉末冶金金相製樣



      金相製樣的主要挑戰在於:在研磨與拋光後顯示真實的孔隙度。根據材料的硬度不同,成功程度也不盡相同。在軟金屬研磨過程中,磨掉的金屬被壓入孔中,然後通過拋光去除。

      混合有硬材料與軟材料的零件樣品具有顯著離隙。因“綠色”零件易碎,其製樣尤其需要謹慎與耐心。

    切割

      要對特種金屬與合金的粉末冶金零件進行切割,用戶可根據推薦的表格與準則選擇合適的金相切割片。對於混合材料,建議選用的金相切割砂輪應能適宜於對零件主要組成材料進行切割。對於燒結硬質合金,建議使用樹脂粘合的金剛石切割砂輪。“綠色”零件在切割前需用金相鑲嵌料鑲嵌,以避免夾緊時被壓碎。

    鑲嵌

      為了確保金相鑲嵌樹脂與樣品材料之間具有很好的粘性,有必要在鑲嵌之前采用丙酮、甲苯、或合成異構烷油 C*等,徹底清除樣品油漬(處理溶劑時,請遵循安全使用操作規程)。

      燒結零件可熱鑲嵌在樹脂中,樹脂與樣品材料的硬度一致,可采用酚醛樹脂或增強樹脂。

      “綠色”零件在切割後需在真空環境下用金相專用冷鑲嵌料重新浸滲。可通過將少量(約1/2茶匙)粉末與慢凝環氧樹脂混合,並將其倒入埋杯容器的方法,對粉末進行鑲嵌。在8小時凝固過程中,微粒在杯底沉澱,形成層狀物。硬金屬粉末可通過與一量匙微粒鑲嵌樹脂混合的方法,進行熱鑲嵌。然後,將混合物倒入鑲樣機圓筒中,並用酚醛樹脂封頂。

    研磨與拋光

      粉末金屬的研磨與拋光遵循相同的程序,即製備相同材料鋼錠樣品的程序。大批量材料硬度>150HV的樣品粗磨可在氧化鋁磨石、或金剛石研磨盤上進行。材料硬度<150HV,可在碳化矽金相砂紙上粗磨。

      對於金剛石精磨而言,金剛石研磨盤適用於材料硬度>150HV的樣品,而金相砂紙適用於材料硬度<150HV的樣品。然後用3μm金相拋光劑進行完全拋光,並用1μm懸浮液、或氧化拋光懸浮液進行短暫終拋光,粉末冶金零件製樣的主要目標之一是顯示真實的孔隙度,因此,金剛石拋光步驟應足夠長以達到該目標(參見圖6-9),這一點非常重要。對於大型零件、或軟金屬零件製樣,金剛石拋光需長達10-15分鍾,以去除研磨過程中壓入孔中的殘餘金屬,並顯示真實的孔隙度。對於軟金屬而言,不應無謂拖長終拋光時間,因這將導致孔邊緣磨圓。從400#或800#開始,“綠色”零件將在碳化矽金相砂紙上手工研磨至4000#。如有必要,表麵需重新浸滲。對於單個零件製樣,拋光可在半自動拋光機上進行。

      為了確定特種合金與零件的正確拋光時間,建議在拋光過程中每隔兩分鍾用顯微鏡檢驗其金相結構一次,隻有當全部殘餘金屬都從孔中去除後,才能進行下一步拋光程序。一般而言,建議使用三靈金相拋光劑對粉末金屬進行拋光。

    清洗與幹燥

      拋光後,有必要用水/清潔劑混合液對樣品進行清洗,以去除孔中殘餘的金相拋光劑與潤滑劑。然後再用水清洗,隨後,用異丙醇溶液進行徹底清洗;將樣品放在一個合適的角度,用溫熱空氣流進行幹燥。請勿從頂部直接將空氣流吹向樣品表麵,因為這樣將迫使液流從孔中排出,從而在表麵上留下汙漬(圖10)。使用高品質乙醇進行清洗,以最小程度減小汙漬,這一點非常重要。

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