粉末冶金 自润滑轴承材料标准

　　1.5显微组织可将粉末冶金轴承显微组织的检验作为一种诊断手段，用来揭示烧结程度和对粉末冶金制造过程至关重要的其他冶金信息。兹就对大多数烧结材料通用的几项检查叙述如下。

　　在选择显微组织分析用粉末冶金零件磨片时，对于镶样与研磨建议采用平行于压制方向的内平面。应将粗与精抛光一直继续到估计所有孔隙都已被显露出来。孔隙的面积百分率表示零件的密度。例如，80%致密的轴承，其孔隙占有的面积应约为20%。

　　在制备显微组织检验用的试样时，像为自润滑设计的这些低密度材料，必须浸以镶样树脂。这将有助于防止切削加工或抛光时孔隙发生畸变。烧结轴承往往首先在未腐蚀状态下进行检验。在正常的烧结件中，于200×下将极少或不会看出原始颗粒界。必须用Soxhlet萃取法除去轴承中含有的油，从而，它不会干扰显微镜检验。对未腐蚀的内径表面的检验应显示出表面的孔隙度。

　　在90 10铜锡青铜轴承中，组织应为α青铜与最少量淡红色富铜区，和没有灰色的铜锡化合物。在铁铜轴承中，铜应熔化和流到周围的小孔隙中。含铜量为5%到10%时，将可以看出铜的熔化区域。含铜量为2%或更少时，一般不会有游离铜存在。轴承组织中显示的原始颗粒界应最少。“低”青铜的显微组织兼有铁与青铜组织的外观。

　　依据制造工艺过程，铁石墨材料的显微组织中或者含有游离石墨或者含有游离石墨/化合碳的混合物。为了在金相检验时能保持住石墨，在粒度为400与600的SiC砂纸上进行粗磨，然后于中等压力下，在250r/min的抛光盘上的短绒毛布上，用粒度1μm的金刚石抛光2~6min。

　　2定义与公式

　　2.1含浸油低密度粉末冶金零件或轴承中的可控、连通孔隙结构使着其可含浸以润滑油。从而，就赋予它们以自润滑性能。当零件摩擦发热时，油膨胀与流至轴承表面。在运转中，当轴旋转时，油就从轴承中被“抽出”。冷却时，油又借助毛细作用被吸入金属的孔隙中。粉末冶金轴承按容积一般可吸收10%~30%的油。含浸油是用真空技术或用在加热的油中浸泡零件来实现的。(见本文“8”关于这方面的进一步的工程知识)。

　　2.2孔隙度孔隙度是轴承中孔隙容积所占的百分率。它是密度的余数。理论密度为85%的轴承，其孔隙度为15%。轴承中的孔隙如同海绵一样，呈伸展到表面的互通孔隙网络状。连通孔隙度对于自润滑轴承的使用性能很重要，是这类材料技术条件中的一项性能。孔隙度的计算如下:

　　另外:

　　(1)所有称量都要用分析天平精密到0 1%。

　　(2)蒸馏水中应添加0 1%~0 2%(质量分数)润湿剂，以将称量试样时水的表面张力的影响减小到最小限度。

　　(3)试样的质量最少为2g。

　　(4)用来在水中悬挂试样的细丝的直径应为0 12~0 25mm。沉入水中时，试样或丝上都不得附着有空气泡。

　　(5)水的密度根据表2确定。

　　注:1.表中值取自“MetrologicalHandbook145，QualityAssuranceforMeasurement，”1990，NIST，p9、10，和表示的是在空气中于1大气压下的值;

　　2.关于详细的情况见MPIF标准42。

　　2.3接收状态轴承的容积含油率含油率(P1)表示接收状态轴承孔隙中充填的油的容积百分率。容积含油率可计算如下:

　　另外:

　　(1)所有称量都用分析天平精密到0 1%。

　　(2)蒸馏水中应添加0 1%~0 2%(质量分数)润湿剂，以将称量试样时水的表面张力的影响减小到最低限度。

　　(3)试样的质量至少应为2g。

　　(4)用来在水中悬挂试样的细丝的直径应为0 12~0 25mm。当沉入水中时，试样或丝上都不得附着有空气泡。

　　(5)水的密度根据表2确定。关于更详细的情况见MPIF标准42。

　　2.4密度

　　“干密度”是不含油的粉末冶金轴承单位容积的质量。“湿密度”是含浸以油或其他非金属材料的粉末冶金轴承单位容积的质量。通常，结构零件的密度报告的是未含浸油的“干密度”，和轴承的密度报告的是充分含浸油的“湿密度”。(关于更详细的情况见MPIF标准42)。一种常用的计算密度的方法如下: