在粉末冶金鐵基零件的失效分析中,可用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡觀察裂紋和密度分布,并應(yīng)注意樣品制備過(guò)程,以顯示真實(shí)的孔隙率。通過(guò)比較正常零件和異常零件的氣孔和顯微組織的差異,可以推斷粉末冶金零件的失效原因,一般有以下規(guī)律:
1、粉末偏析會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)后零件的化學(xué)成分、尺寸和力學(xué)性能在較大范圍內(nèi)波動(dòng),或者表面聚集層狀氣孔,偏析處的氣孔和顯微組織會(huì)出現(xiàn)異常。粉末離析可能來(lái)自粉末混合、運(yùn)輸、傳輸和壓制過(guò)程中的不當(dāng)操作。
2、細(xì)粉結(jié)塊會(huì)導(dǎo)致零件局部孔洞或熔化,導(dǎo)致缺陷周?chē)霈F(xiàn)異常組織。細(xì)粉結(jié)塊可能是粉末儲(chǔ)存過(guò)程中吸濕引起的,也可能是未及時(shí)清理料斗、送粉管、壓底座中殘留的細(xì)粉引起的。
3、壓制和脫模不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致密度分布不均勻和裂紋,燒結(jié)后會(huì)導(dǎo)致尺寸變化和機(jī)械性能異常。選擇合適的壓制和脫模工藝、粉末性能好的材料以及定期維護(hù)模具可以減少這種失效。
4、燒結(jié)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致零件的氣孔和顯微組織異常,從而導(dǎo)致尺寸變化和力學(xué)性能差異。需要穩(wěn)定燒結(jié)過(guò)程,選擇合適的燒結(jié)時(shí)間、溫度曲線、燒結(jié)氣氛和冷卻速度,以避免此類(lèi)故障。
5、熱處理過(guò)程中應(yīng)考慮孔隙率的影響,從而調(diào)整滲碳時(shí)間,獲得合適的顯微組織和滲碳層深度。由于燒結(jié)過(guò)程中的脫碳會(huì)影響后續(xù)的熱處理,因此燒結(jié)件的顯微組織也需要檢查。