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閱讀：21發(fā)布時(shí)間：2025-1-15
前言：粉末冶金在成形之前，必需將原材料添加黏結(jié)劑或潤(rùn)滑劑加以混合均勻，然后再加以成形。潤(rùn)滑劑如硬脂酸鋅、硬脂酸鋰及白蠟等，這些潤(rùn)滑劑多為有機(jī)物，必須在高溫?zé)Y(jié)前予以去除。在混合之材料中有潤(rùn)滑劑及裝配合金用的石墨粉等。使得成形胚體中與外部接觸的孔隙或多或少被潤(rùn)滑劑和石墨粉所填滿，又高溫?zé)Y(jié)后樣品與外部接觸的孔隙已不存在潤(rùn)滑劑或黏結(jié)劑。故高溫?zé)Y(jié)后樣品比生胚成形更容易吸水。
試驗(yàn)動(dòng)機(jī)：根據(jù)阿基米得原理的水中置換法，進(jìn)行燒結(jié)密度量測(cè)時(shí)，一般以水為置換媒介。使用水為置換媒介所造成的缺點(diǎn)如下：1、 水的表面張力問題，使得零件表面易附著氣泡。2、 零件本身已完成含浸，表面或多或少存在有油漬，易附著氣泡。3、 燒結(jié)后零件表面的粗糙度，易附著氣泡。4、 對(duì)于零件有細(xì)孔的零件易附著氣泡。 由以上的缺點(diǎn)，使得質(zhì)量檢驗(yàn)人員在操作上的不方便。故產(chǎn)生另類的思考模式：既然粉末冶金是以潤(rùn)滑油為含浸媒介，為何不利用潤(rùn)滑油為體積置換媒介來(lái)測(cè)試燒結(jié)密度？于是我們做了以下的試驗(yàn)分析： A：樣品的準(zhǔn)備工作：1 、材料：鐵粉（ 100.29 ）、由比重瓶測(cè)得真密度(理論密度)7.08 g/cc。2 、壓實(shí)后生胚的密度約為5.23g/cc，或67 ％。3 、燒結(jié)條件：燒結(jié)10 ℃ /分鐘至1120℃，然后保持在純氮?dú)庵?0分鐘。B：使用設(shè)備：1、 百榮真空含浸機(jī)2、 百榮精密儀器BEYONGTEST提供之BR120-4S粉末冶金專用電子比重計(jì)3、 百榮精密儀器BEYONGTEST電子天平210g 0.0001g紀(jì)錄重量變化用C：燒結(jié)密度測(cè)試（根據(jù)ASTM B328 、MPIF 42規(guī)范 ）Step.1測(cè)定未含浸處理樣品在空氣中的重量。Step.2測(cè)定含浸處理后的樣品在空氣中的重量。Step.3測(cè)定含浸處理后的樣品在水或油中的重量。Step.4求得燒結(jié)密度。Step.5樣品含浸在水或油中的時(shí)間為0、5、10 、15、20、25、30、35分鐘，然后記錄在不同時(shí)間樣品含浸在水或油中的重量。
【PS】潤(rùn)滑油的密度是20℃ 0.87 g/ml 水的密度是20℃ 0.9982 g/ml樣品1(浸沫水中)20℃ 樣品2(浸沫油中)20℃ 未含浸處理樣品
在空氣中的重量(g)3.019 3.049 含浸處理后的樣品
在空氣中的重量(g)3.171 3.198 含浸處理后的樣品
在水或油中最初的重量 (g)2.610 2.713 5 分鐘后的重量 2.610 2.713 10分鐘后的重量 2.611 2.715 15分鐘后的重量 2.611 2.715 20分鐘后的重量 2.611 2.716 25分鐘后的重量 2.612 2.715 30分鐘后的重量 2.612 2.715 35分鐘后的重量 2.612 2.715 燒結(jié)密度(g/cm3) 5.38 (69%) 5.48 (70%) 試驗(yàn)分析：根據(jù)粉末冶金體密度的演算公式得知：未含浸處理樣品在空氣中的重量ρb= ---------------------------------------------含浸處理后的樣品在空氣中的重量－含浸處理后的樣品在水中最初的重量 水的密度 0.9982 或潤(rùn)滑油的密度 0.87由上述計(jì)算式發(fā)現(xiàn)：1、 粉末燒結(jié)樣品置放在水中或油中，不論時(shí)間的長(zhǎng)久，其變化值幾乎相同。2、 粉末燒結(jié)樣品置放在水中所測(cè)得的密度比置放在潤(rùn)滑油時(shí)為小。3、 粉末燒結(jié)樣品含浸處理后，樣品所滲入孔隙潤(rùn)滑油的重量幾乎相同。結(jié)論分析：由以上的報(bào)告，兩者的結(jié)果差距不大。若要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)明。就是根據(jù)演算式我們可以推斷，粉末燒結(jié)樣品含浸處理后，樣品表面和樣品與外部相接觸的開放孔隙都存在油漬?？v使表面已被吸油紙擦拭，若以水為置換媒介。將會(huì)有或多或少的微小氣泡附著于和水接觸的表面。而造成置放于水中的重量稍為低于實(shí)際值。而使得粉末燒結(jié)樣品置放在水中所測(cè)得的密度比置放在潤(rùn)滑油時(shí)為小。當(dāng)然，若使用潤(rùn)滑油為置換媒介，則可改善質(zhì)量檢驗(yàn)人員在操作上的不方便，更為恰當(dāng)。
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