MIM零件的金相檢驗(yàn)介紹與方法

 

發(fā)布日期：[2024/6/18]
 

MIM零件的金相檢驗(yàn)

1、顯徽鏡檢驗(yàn)MIM零件的制備

(1)目的:這個(gè)準(zhǔn)則的目的，是為用顯微鏡檢驗(yàn)制備MIM零件試樣規(guī)定所必要的操作程序。

(2)要檢驗(yàn)的零件:

零件生坯一對(duì)于發(fā)現(xiàn)試樣的缺陷(裂紋、氣泡、收縮、孔隙度、焊接線等)，零件生坯的金相檢驗(yàn)是有用的。還可以根據(jù)零件的幾何形狀與使用的粉末類型，檢驗(yàn)注射成形用的粉末一黏結(jié)劑混合物的均一性，而且，必要時(shí)，若使用的粉末不均勻，可對(duì)不同的粉末(性能或形狀)進(jìn)行重新配制。

棕色零件一棕色零件由于除去了黏結(jié)劑，因此，很脆弱。若零件中有缺陷，其比較容易沿著這些缺陷破裂。用這種方法，可確定缺陷的位置，和對(duì)破裂截面的檢驗(yàn)可提供缺陷(裂紋、氣泡等)的性質(zhì)的信息。由于表面粗糙，不需要高的放大倍數(shù)。

預(yù)燒結(jié)的零件一倘若黏結(jié)劑很軟或脆弱，就難以順利地制備零件生坯。因此，零件必須進(jìn)行脫戮與燒結(jié)到顆粒之間開(kāi)始形成燒結(jié)頸。零件的聲音和金屬一樣，但其尺寸大小仍然很接近零件生坯的尺寸(收縮2% - 5% )。零件生坯中的缺陷仍然和預(yù)燒結(jié)零件中的十分相同，而且，比較容易檢驗(yàn)。

燒結(jié)的零件一燒結(jié)零件的金相檢驗(yàn)大多用于查驗(yàn)孔隙度，光潔度及顯微給織。對(duì)于MIM零件的冶金特性來(lái)說(shuō)，金相檢驗(yàn)是重要的。

(3)試樣制備

I)掃描電鏡(SEM )

對(duì)于SEM檢驗(yàn)，往往不需要制備MIM零件。在電子顯微鏡中可使用整個(gè)或破碎的零件，同時(shí)檢驗(yàn)應(yīng)在外表面或破碎截面上進(jìn)行。倘若需要化學(xué)分析時(shí)，特別是半一定量分析時(shí)，則應(yīng)像光學(xué)顯微鏡一樣制備試樣，和分析應(yīng)在拋光的表面上進(jìn)行。

2)光學(xué)金相檢驗(yàn)

A.概述

由于大多數(shù)零件都有薄壁，因此，若不將試樣鑲嵌在適當(dāng)?shù)木酆衔飿?shù)脂中，金相檢驗(yàn)幾乎就無(wú)法進(jìn)行。檢驗(yàn)的截面最好是試樣最重要的截面。這種截面可能是:

·有缺陷處;

·焊接線;

·偏析處;

·預(yù)計(jì)有特殊信息的任何表面。

倘若沒(méi)有特別需要檢測(cè)處，則可將試樣在中間切開(kāi)，或在任何較方便處切開(kāi)。

B.零件生坯制備

零件生坯的制備可能變化很大，這決于黏結(jié)劑的性質(zhì)與力學(xué)性能。否則，就應(yīng)將包括被檢驗(yàn)的試樣部分鑲嵌在冷固定樹(shù)脂中，最好是用為金相檢驗(yàn)專門(mén)設(shè)計(jì)的樹(shù)脂。在聚合反應(yīng)完成后，用高速圓盤(pán)鋸進(jìn)行切割。

發(fā)現(xiàn)下列條件是有效的:

圓鋸片高強(qiáng)度鋼

直徑:63 mm

厚度:0.3 mm

齒數(shù):128

切割速度(圓周):600 m/min

直線速度:0.3 mm/min

零件生坯試樣不能拋光。在拋光成光滑表面之前，可能會(huì)除掉與破壞勃特別劑，同時(shí)可看到的金屬含有量遠(yuǎn)比實(shí)際的含有量少。檢驗(yàn)應(yīng)直接在切割的表面上進(jìn)行。殘留的粗糙度阻礙使用高的放大倍數(shù)，但可以檢驗(yàn)與分析粉末的形狀與粉末分布。切割時(shí)，一些粉末顆?？赡鼙粡木酆衔锘w中除去，但孔洞清楚地呈黑色，并可用于圖象分析。

C.預(yù)燒結(jié)的與燒結(jié)的零件制備

a.試樣切割

為了防止試樣在切割時(shí)擠壓，變形或損壞，對(duì)于零件的固定要特別小心?？梢杂蒙拜喦懈顧C(jī)，用薄砂輪或輪緣鑲有金剛石的砂輪進(jìn)行切割。切割時(shí)，要充分冷卻，以防止由于過(guò)熱結(jié)構(gòu)發(fā)生變化與損壞。

也可用鋸切割。使用標(biāo)準(zhǔn)的鋼鋸，會(huì)留下毛邊和粗糙的與變態(tài)的表面，因此，在以后研磨時(shí)，以除去零點(diǎn)幾毫米。和珠寶商使用的類似精細(xì)片鋸，可能適用于切割MIM試樣。

倘若零件比鑲樣的模具小，可能不需要切割。倘若沒(méi)有特定的截面要檢驗(yàn)，可以鑲嵌整個(gè)零件;可是，這需要進(jìn)行充分地研磨加工。

b.鑲樣

對(duì)于金相試樣，最常用的鑲樣方法是熱壓鑲樣。若熱塑性與熱固性樹(shù)脂的硬度足夠高與收縮小，則二者都可以用于試樣鑲嵌。可是，零件生坯，預(yù)燒結(jié)

的零件及一些很脆弱的零件都需要冷鑲樣。在真空或加壓氣氛中使鑲樣的樹(shù)脂固化可以改進(jìn)預(yù)燒結(jié)試樣的浸透性，從而使MIM零件較好地強(qiáng)化，同時(shí)，由于孔隙度低或孔隙度為零，較容易拋光。

倘若零件要用光學(xué)與電子顯微鏡二種方法進(jìn)行檢驗(yàn)，適于用導(dǎo)電性的樹(shù)脂(例如含有碳粉，銀粉或銅粉)。這種導(dǎo)電性鑲樣也用于試樣的電解浸蝕。

試樣在鑲樣樹(shù)脂中的位置必須完全固定與記錄。倘若鑲樣的樹(shù)脂是透明的，則位置就可以驗(yàn)證，而且，必要時(shí)在完全聚合之前可以校正。倘若樹(shù)脂不透明，則最重要的是，在澆注樹(shù)脂之前，要確保試樣的位置正確，和保證其仍保持在正確的位置上。為此，可使用特制的穩(wěn)定器。

c.研磨

為了消除掉切割造成的毛邊與結(jié)構(gòu)變化，在最終拋光之前，要將切割表面相當(dāng)厚度的一層用研磨加工除掉。經(jīng)驗(yàn)對(duì)于確定應(yīng)除掉多么厚會(huì)有一些幫助。在世界上研磨后，于低的放大倍數(shù)下檢驗(yàn)表面，對(duì)于結(jié)果的鑒定，有時(shí)是有用的。也可一直研磨到試樣的特定區(qū)域或缺陷。

研磨是試樣制備的關(guān)鍵作業(yè)。研磨不正確，可能會(huì)導(dǎo)致由于塑性變形部分孔隙被封存閉或孔隙被研磨的碎屑充填。

在每一道作業(yè)之后，特別是研研磨之后，對(duì)試樣都要進(jìn)行徹底清清洗。用自來(lái)水清洗之后，再用異丙基醇超聲清洗是適宜的。

d.最后拋光

光學(xué)顯微鏡金相需要扁平的鏡面對(duì)面般拋光表面。每一個(gè)金相試樣都要要進(jìn)行拋光，和最后要用粒度6.3μm的金剛石粉粉膏研磨。為防止污染拋光盤(pán)，要特別小心。倘若磨料顆粒較小時(shí)，則可能遺留在孔隙中，和落在下一個(gè)盤(pán)上。倘若顆粒比孔隙大，則可能堵塞孔隙和將之除掉時(shí)會(huì)擦傷試術(shù)表面。研磨時(shí)，在每一次操作之間都徹底清理試樣是重要的。不能采用電解拋光，因?yàn)槠鋾?huì)影響孔隙邊沿。

(4).檢驗(yàn)