1、切割
对于混合材料,建议选用的氧化铝切割片对零件主要组成材料进行切割。
对于烧结硬质合金,建议使用树脂粘合的金刚石切割。
2、镶嵌
为了确保镶嵌树脂与样品材料之间具有很好的粘性,可在镶嵌之前采用丙酮、甲苯等,对样品油渍进行彻底清除。
烧结零件通常选用热镶嵌的方法 ,树脂和样品的硬度尽可能一致 ,可避免后续磨抛高差产生。根据硬度和观测位置差异,常见的热镶嵌料有通用型和保边型两种:
如无热镶嵌机的情况下,可在真空环境下用冷镶环氧树脂(MC001高透真空浸渍冷镶套装)进行浸渗镶嵌,以填充粉末冶金存在的多孔。
MC001冷镶嵌套装 粉末冶金冷镶的样品
3、磨抛
磨抛是粉末冶金制样当中最具难点的部分,因为需要在研磨与抛光后显示真实的孔隙度。
未完全打开的孔隙 正常孔隙
粉末冶金制品的研磨与抛光跟制备相同材料钢锭样品的流程大同小异。
材料硬度>150HV的样品粗磨可在金刚石研磨盘(GD-Dia)上进行。材料硬度<150HV,可在碳化硅砂纸上粗磨。
对于金刚石精磨而言,精磨盘GD-Sof适用于大多数材料的样品。
抛光则可用9μm 、3μm金刚石悬浮液进行完全抛光,并用1μm悬浮液进行终抛光,粉末冶金零件制样的主要目标之一是显示真实的孔隙度,因此,金刚石抛光步骤的时长可能会拖长。对于大型零件、或软金属零件制样,金刚石抛光需长达10-15分钟,以去除研磨过程中压入孔中的残余金属,并显示真实的孔隙度。
磨抛步骤 |
粗磨 |
精磨 |
金刚石粗抛 |
金刚石精抛 |
金刚石终抛 |
|
1 |
表面 |
|||||
2 |
磨粒粒度 |
220# |
|
9μm |
3μm |
1μm |
3 |
抛光/润滑液 |
水 |
水 |
|||
4 |
压力 |
30N |
25N |
25N |
20N |
20N |
5 |
转速 |
300 |
300 |
150 |
150 |
150 |
6 |
时间 |
3 |
4 |
3 |
2~5 |
2~3 |
以上推荐参数取自:自动磨抛机Smoothneer-6 上Ф250 mm 工作盘的Ф30 mm 的粉末冶金样品的制备方法。
未浸蚀的样品,以查核密度、孔形状尺寸、氧化与杂质状况、烧结凹槽与游离石墨等。
侵蚀的样品,主要观察内部组织,合金扩散情况
常用的粉末冶金化学浸蚀试剂如下:
粉末冶金和硬质合金常用的浸蚀剂名称、组成及用途
序号 |
名称 |
组成 |
用法 |
备注 |
1 |
2%硝酸酒精溶液 |
酒精 98~96mL |
室温浸入法 |
显示铁基粉末和钢铁硬质合金钢基体部分的组织 |
2 |
盐酸、苦味酸酒精溶液 |
盐酸 5mL |
室温浸入法 |
显示不锈钢粉末冶金组织 |
3 |
氯化高铁盐酸酒精溶液 |
氯化高铁 5g |
室温浸入法 |
显示铜基粉末冶金组织 |
Fe-Cu-C 200X 100%珠光体
Fe-Cu-C-Ni-Mo 200X 多相组织
Fe-C 200X 高合金阀座材料
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