材料概述

粉末冶金制品是以鐵粉為主(還原粉)加入石墨和合金制成鐵基制品、預合金粉末制品和熱處理成品，此外，還有制成青銅制品、假合金材料、摩擦材料、金剛石工具材料以及高合金、高熔點材料等制品。

鐵基粉末冶金制品的金相特征，同冶煉金屬材料相比，既相似又不相似，相似之處為同類型材料的顯微組織基本相同，例如正火或退火的亞共析鋼與含有w(石墨)為1%以下的鐵基制品的組織大致相仿，均為珠光體和鐵素體，只是粉末冶金制品中金相有時出現(xiàn)少量滲碳體。經(jīng)淬火和低溫回火后，它們的組織也均為回火馬氏體與部分殘留奧氏體。黃銅、青銅等非鐵金屬組織也類似。

不同之處是粉末冶金制品內有孔隙，而冶煉的金屬材料無孔隙。制品中存在孔隙是粉末冶金工藝的特點，它并不是一種缺陷。冷壓燒結制品孔隙較多，熱壓燒結制品孔隙則較少。各種粉末冶金制品對孔隙的多少、分布形態(tài)都有不同的要求。如含油軸承與襯套以及一些多孔類制品，甚至需要有大量連通孔隙，而高強度制品則要求孔隙越少越好。

制備指南

1、切割

對于混合材料，建議選用的氧化鋁切割片對零件主要組成材料進行切割。

對于燒結硬質合金，建議使用樹脂粘合的金剛石切割。

2、鑲嵌

為了確保鑲嵌樹脂與樣品材料之間具有很好的粘性，可在鑲嵌之前采用丙酮、甲苯等，對樣品油漬進行徹底清除。

燒結零件通常選用熱鑲嵌的方法 ，樹脂和樣品的硬度盡可能一致 ，可避免后續(xù)磨拋高差產生。根據(jù)硬度和觀測位置差異，常見的熱鑲嵌料有通用型和保邊型兩種：

如無熱鑲嵌機的情況下，可在真空環(huán)境下用冷鑲環(huán)氧樹脂(MC001高透真空浸漬冷鑲套裝）進行浸滲鑲嵌，以填充粉末冶金存在的多孔。

3、磨拋

磨拋是粉末冶金制樣當中最具難點的部分，因為需要在研磨與拋光后顯示真實的孔隙度。

粉末冶金制品的研磨與拋光跟制備相同材料鋼錠樣品的流程大同小異。

材料硬度＞150HV的樣品粗磨可在金剛石研磨盤（GD-Dia）上進行。材料硬度＜150HV，可在碳化硅砂紙上粗磨。

對于金剛石精磨而言，精磨盤GD-Sof適用于大多數(shù)材料的樣品。

拋光則可用9μm 、3μm金剛石懸浮液進行完全拋光，并用1μm懸浮液進行終拋光，粉末冶金零件制樣的主要目標之一是顯示真實的孔隙度，因此，金剛石拋光步驟的時長可能會拖長。對于大型零件、或軟金屬零件制樣，金剛石拋光需長達10-15分鐘，以去除研磨過程中壓入孔中的殘余金屬，并顯示真實的孔隙度。

以上推薦參數(shù)取自：自動磨拋機Smoothneer-6 上Ф250 mm 工作盤的Ф30 mm 的粉末冶金樣品的制備方法。

浸蝕

未浸蝕的樣品，以查核密度、孔形狀尺寸、氧化與雜質狀況、燒結凹槽與游離石墨等。

侵蝕的樣品，主要觀察內部組織，合金擴散情況

常用的粉末冶金化學浸蝕試劑如下：

組織賞析