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烧结部件是指将粉末状金属或陶瓷粉用模具成型,并以低于熔点的温度烧固而成的部件。因为不必熔化金属,所以具有节能、材料损耗小、无需二次加工的优点。下面888集团电子游戏官方网站将为您介绍烧结加工的概要以及通过数码显微系统来观察、测量烧结部件的案例。

烧结部件在数码显微系统下的观察、测量

烧结加工的优缺点

烧结加工不必熔化材料,因此被用于制造各类部件。

烧结加工的优点
  • 可制成粉末的大多数材料均可使用
  • 二次加工必要性低
  • 材料损耗小
  • 可成型为复杂形状
  • 可自由调配材料
  • 含有气孔,可实现轻量化
  • 高熔点材料也可加工
烧结加工的缺点
  • 需加工成粉末,因此材料费高昂
  • 烧结时会发生收缩
  • 与铸造和冲压相比,强度等机械性质较差

烧结加工的原理

在固体粉末表面,原子、分子和离子没有结合,因此处于不稳定状态。加热固体粉末后,会形成接合部,该接合部被称为烧结颈。原子、分子和离子从粉末粒子表面移动扩散至烧结颈,使得烧结颈变大,表面积减少。随着烧结进入初期、中期、末期,烧结颈逐渐变大,密度增加,最终烧结品完成。

粉末成型体
初期
中期
末期
  1. A:烧结颈
  2. B:开气孔
  3. C:闭气孔

与外部空气连接的气孔称为开气孔,物体内部孤立的气孔称为闭气孔。

烧结加工的流程

  1. 决定原料粉调配,用混合机混合均匀。
  2. 将混合好的原料粉放入模具,用冲压机成型。
  3. 在烧结炉中加热成型品数小时。
    由于是以低于熔点的温度进行烧固,原料粉不会熔化。通过长时间加热,原料粉牢固地结合在一起,烧结品完成。

烧结炉充满气体,可防止烧结品发生氧化。
必要时需要对烧结品实施磨削和研磨以提升精度,或者进行热处理以提升硬度。

将原料制成粉末
混合原料粉
成型
烧结
成品
  1. A:混合机
  2. B:冲压机
  3. C:烧结炉

通过数码显微系统来观察、测量烧结部件的案例

为您介绍使用888集团电子游戏官方网站的4K数码显微系统“VHX 系列”来观察、测量烧结部件的应用案例。

烧结品(铁氧体磁芯)的晶界观察
VH-Z100 700× 混合光照明 + 可调照明附件
晶界密度小(强度低)
VH-Z100 700× 混合光照明 + 可调照明附件
晶界密度大(强度高)
利用可调照明附件,可清晰查看晶界的尺寸和密度。
烧结陶瓷的裂纹观察
1000× 同轴落射照明 无HDR
1000× 同轴落射照明+HDR
通过使用HDR功能,可查看裂纹延伸尽头位置。
烧结品的表面观察
VH-Z20 100× 环状照明+可调照明附件
左:有附件 右:无附件
使用可调照明附件,可清楚地观察到气孔。
烧结陶瓷的自动面积测量
VHX-E500 1000× 同轴落射照明
过去通过SEM对结晶粒度进行目视计数,而如今可使用自动面积测量功能实现自动计数。
烧结陶瓷气孔的自动面积测量
ZS-200 1000× 同轴落射照明
测量前
ZS-200 1000× 同轴落射照明
自动面积测量图像
能够以相同设定执行自动面积测量,效率更高。
烧结金属淬火后的粒度分析
ZS-200 1500× 同轴落射照明
测量前
ZS-200 1500× 同轴落射照明
自动面积测量(结晶粒度分析)图像
过去是与限度样品进行比较,因此评估会存在偏差。
使用自动面积测量功能实施粒度分析,提升了分析的准确性,大幅减少了工时*。
搭载结晶粒度自动测量功能之前