材料與制程因素對(duì)燒結(jié)重合金機(jī)械性質(zhì)影響之研究分析 機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)

材料與制程因素對(duì)燒結(jié)重合金機(jī)械性質(zhì)影響之研究摘要本文之研究目的在于探討液相成份、成形壓力與燒結(jié)時(shí)間對(duì)鎢鎳鐵系重合金之密度、硬度、徑向、軸向與體積尺寸收縮率、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：1.W-Ni-Fe系重合金之機(jī)械性質(zhì)優(yōu)于W-Ni-Cu重合金，其最佳的液相成份為Ni:Fe=1:1。2.壓粉體密度與燒結(jié)密度隨成形壓力之增加而提高，但是，徑向、軸向與體積收縮率則隨成形壓力之增加而減少。3.液相含量增加時(shí)，W-Ni-Fe重合金之密度值與硬度降低，各項(xiàng)收縮率增大?？估瓘?qiáng)度于液相含量為8%時(shí)達(dá)到最大，伸長(zhǎng)率則隨液相含量減少而顯著降低。4.重合金適當(dāng)?shù)臒Y(jié)時(shí)間為30分鐘左右，燒結(jié)時(shí)間再增長(zhǎng)無(wú)助于提升其機(jī)械性質(zhì)。一、前言重合金系以粉末冶金技術(shù)制作而成，具有高密度(比重)的特性，強(qiáng)度和韌性頗為良好。工業(yè)上之應(yīng)用為陀螺儀之轉(zhuǎn)子材料、加瑪射線的屏蔽板、高轉(zhuǎn)速機(jī)器如渦輪引擎之平衡件和攻擊裝甲車(chē)輛之穿甲彈頭。依成份可分成兩類(lèi)：鎢鎳鐵系和鎢鎳銅系，系典型的液相燒結(jié)合金的一種。粉末壓胚體于燒結(jié)溫度下，藉著鎳、鐵粉末或者鎳、銅粉末熔化而形成之共晶液相，將鎢粉顆粒黏合在一起。其原理和超硬合金及混凝土近似，前者系藉燒結(jié)時(shí)形成的鈷基液相或鎳基液相，將碳化鎢或碳化鈦等硬粒子黏合在一起而形成各種超硬合金；后者則是藉砂和水泥漿把小石子黏合在一起而形成混凝土。過(guò)去，國(guó)外有關(guān)此種燒結(jié)合金所發(fā)表的論文為數(shù)不少。Edmonds曾探討液相燒結(jié)重合金內(nèi)，固液相界面間產(chǎn)生的脆化現(xiàn)象及其成因(1)。Cimpoeru研究重合金在高應(yīng)變率(strainrate)下之機(jī)械性質(zhì)(2)，Lea等人探討重合金內(nèi)固液相界面間，雜質(zhì)元素偏析之現(xiàn)象及解決的方法(3)。German調(diào)查燒結(jié)氣體種類(lèi)對(duì)重合金機(jī)械性質(zhì)的影響(4)，Zukas研究W-Ni-Fe系重合金之燒結(jié)機(jī)構(gòu)(5)。O,Donnell等人探討燒結(jié)時(shí)間之長(zhǎng)短對(duì)于重合金機(jī)械性質(zhì)的影響(6)，Yoon研究重合金于氫氣之中燒結(jié)后，所遭遇的氫脆化問(wèn)題(7)。Churn探討重合金于破壞時(shí)，所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化過(guò)程與現(xiàn)象(8)。Hong調(diào)查磷含量對(duì)重合金沖擊強(qiáng)度的影響(9)。本文之實(shí)驗(yàn)工作從技術(shù)實(shí)務(wù)層面著手，探討成形壓力、燒結(jié)時(shí)間、液相含量等制程因素對(duì)燒結(jié)密度、硬度、尺寸收縮率和抗拉強(qiáng)度的影響。在相同的鎢粉固相含量下，液相合金成份對(duì)重合金機(jī)械性質(zhì)的影響。在相同的液相成份下，液相含量對(duì)成形密度、燒結(jié)密度、尺寸變化率、合金之硬度、抗拉強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率的影響。接著，調(diào)查在固定的鎢含量與液相成份下，燒結(jié)時(shí)間之長(zhǎng)短對(duì)機(jī)械性質(zhì)的影響。二、實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)用材料A.鎢粉德國(guó)H.C.Starck公司所生產(chǎn)，平均粒度分別為2.0μm。其粒度分布如表一所示：表一鎢粉之粒度分布μm0.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.50.5-0.60.6-0.80.8-1.0%0002.52.555μm1-22-33-44-55-66-88-10%33241053.565B.銅粉以霧化法制成，粒度小于44μm，純度為99%以上。C.鐵粉為carbonyleiron粉，平均粒度為3.0μm。D.鎳粉為carbonylenickel粉，平均粒度為3.0μm。E.成形結(jié)合劑將適量的石蠟溶解于乙醚里，做成之溶液與鎢鎳銅或鎢鎳鐵粉末攪拌均勻。靜置等待乙醚完全揮發(fā)，石蠟會(huì)在粉末顆粒表面形成被覆層，以作為加壓成形時(shí)之粉粒結(jié)合劑。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備A.萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)最大出力為30噸，用于拉伸試件之加壓成形和燒結(jié)合金拉伸試件抗拉強(qiáng)度的測(cè)試。B.桌上型油壓成形機(jī)最大出力為10噸，用于圓形試件的加壓成形以量測(cè)試件于燒結(jié)前后的尺寸與體積變化率。C.低溫?zé)Y(jié)爐最高使用溫度為1100oC，用于粉末成形試件的脫蠟與預(yù)燒結(jié)。D.高溫?zé)Y(jié)爐最高使用溫度為1500oC，用于粉末成形試件的燒結(jié)。E.光學(xué)顯微鏡觀察燒結(jié)合金之金相組織與鎢固相顆粒之大小。F.硬度試驗(yàn)電子式之洛氏Rockwell硬度試驗(yàn)機(jī)3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程秤量預(yù)定份量的鎳粉與鐵粉(或銅粉)置于研缽內(nèi)研混均勻，然后加入等體積的鎢粉研混；接著將此W-Ni-Fe基粉倒入大量的鎢粉末內(nèi)進(jìn)行攪拌。如此，可使少量的鎳、鐵粉末(3-10%)均勻地分散于大量的鎢粉(90-97%)里面。為使鎳、鐵粉末更均勻地分散于鎢粉之中，這些手工混合妥的W-Ni-Fe粉末倒入球磨壺內(nèi)進(jìn)行12小時(shí)的濕式球磨混合作業(yè)。球磨壺由之不銹鋼板焊成，直徑為100mm，長(zhǎng)度為200mm。將適量的無(wú)水酒精加入混合粉末內(nèi)，調(diào)合成黏稠狀漿液；然后倒入球磨壺內(nèi)。接著添加直徑為6mm、重量為混合粉末三倍之小鋼珠。鎖上磨壺頂蓋，放置于球磨機(jī)上旋轉(zhuǎn)(60rpm)；藉磨壺內(nèi)小鋼珠之轉(zhuǎn)動(dòng)、撞擊作用，使鎳、鐵粉末作更均勻的分散。球磨混合作業(yè)完成之后，將粉末漿液倒出陰干，使無(wú)水酒精完全揮發(fā)。壓碎陰干之粉體塊，再加入適量的石蠟石油醚溶液，石油醚揮發(fā)之后，石蠟被覆于粉體表面以做為成形結(jié)合劑。使用模具鋼制作成形模具，小圓試片之直徑為11.3mm，截面積為1cm2；有助于準(zhǔn)確地控制施加的成形壓力。此試片用于量測(cè)燒結(jié)前后的密度、尺寸與體積變化率與硬度值，并作金相研磨與觀察?？估嚻尚文＞呦蹈鶕?jù)美國(guó)粉末冶金協(xié)會(huì)(MPIF)所訂的M2規(guī)格制作而成，用以量測(cè)燒結(jié)合金的抗拉強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率。粉末壓胚體于燒結(jié)之前，先于低溫?zé)Y(jié)爐中以400oC加熱，并通入氮?dú)鈱⒊渥鞒尚勿そY(jié)劑的石蠟加熱、熔化并驅(qū)逐干凈。脫蠟之后的壓粉體于爐內(nèi)繼續(xù)升溫至900oC，通入氫氣作30分鐘之預(yù)燒結(jié)，使其具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度以承受接續(xù)的拿取、放入高溫?zé)Y(jié)爐的作業(yè)；尤其是長(zhǎng)條狀、細(xì)長(zhǎng)而重的拉伸試片脫蠟后十分脆弱，。預(yù)燒結(jié)完成之試件放入高溫?zé)Y(jié)爐的氧化鋁爐心管內(nèi)，通以氫氣進(jìn)行燒結(jié)。鎢鎳銅件之燒結(jié)溫度為1400oC，鎢鎳鐵件之燒結(jié)溫度則為1450oC；燒結(jié)時(shí)間一般為30分鐘，部份試件的燒結(jié)時(shí)間則長(zhǎng)達(dá)60分、120分至300分鐘，以測(cè)試燒結(jié)時(shí)間之長(zhǎng)短對(duì)合金機(jī)械性質(zhì)的影響。根據(jù)美國(guó)粉末冶金協(xié)會(huì)M2規(guī)格所成形的平片式抗拉試件，于燒結(jié)后，尺寸與體積呈現(xiàn)大幅的縮小。使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，以計(jì)算燒結(jié)合金的抗拉強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率；每個(gè)成份的數(shù)據(jù)為五根試件于測(cè)試之后的平均值。量取小圓形試件于燒結(jié)前后的直徑與厚度，計(jì)算其徑向、軸向與體積收縮率及密度值；此外，亦進(jìn)行硬度值之測(cè)試。每枚測(cè)試八點(diǎn)硬度，舍棄最大與最小數(shù)據(jù)，以其余六點(diǎn)之平均值訂定硬度值。小圓形試件經(jīng)過(guò)研磨、拋光與腐蝕之后，使用光學(xué)顯微鏡觀察燒結(jié)合金內(nèi)部鎢固相粒子之分布狀態(tài)與粒度變化的情形。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論1、液相成份對(duì)抗拉強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率的影響首先探討的是鎳、銅和鎳、鐵液相成份的變化對(duì)重合金抗拉強(qiáng)度與延展性的影響；因?yàn)?，重合金除了需要良好的?qiáng)度之外，尚需要適度的延性以便于接受切削加工；并避免于軍事用途的功能尚未發(fā)揮之前，產(chǎn)生脆裂的不良現(xiàn)象。研制重合金的鎢含量為90%，燒結(jié)時(shí)，熔化為液相以黏合鎢粉粒子的鎳銅比例為常用的6:4，鎳鐵比例則為7:3、6:4、5:5、4:6和3:7五種。表二之?dāng)?shù)據(jù)顯示這些比例值對(duì)重合金的密度、硬度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的影響。由表二可看到鎳銅結(jié)合相由于熔點(diǎn)(燒結(jié)溫度)較低，故燒結(jié)合金的抗拉強(qiáng)度也較低；同時(shí)，其伸長(zhǎng)率也偏低，延展性不佳。此外，鎳銅液相在燒結(jié)時(shí)，對(duì)鎢粉粒的潤(rùn)濕性可能不太良好，液相燒結(jié)時(shí)特有的致密化機(jī)制未能充分發(fā)揮作用；因而此系合金之密度值略遜于W-Ni-Fe系合金，至于硬度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率則遠(yuǎn)低于后者。在W-Ni-Fe系燒結(jié)合金方面，各液相成份合金之密度和硬度值均無(wú)顯著的變化?？估瓘?qiáng)度值呈現(xiàn)無(wú)規(guī)則性之變化；但是，伸長(zhǎng)率則隨鎳鐵相中鐵含量之增加而提高。鎳鐵量各占一半(即Ni:Fe=5:5)時(shí)，伸長(zhǎng)率達(dá)到最大值；至于鐵含量再增多時(shí)，伸長(zhǎng)率反而減小。表中的數(shù)據(jù)顯示在抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率兩項(xiàng)數(shù)值中，加以考慮和取舍，折衷而值得選用的液相成份比例應(yīng)該是Ni:Fe=5:5。表二液相成份對(duì)燒結(jié)重合金物理與機(jī)械性質(zhì)的影響液相成份%密度硬度抗拉強(qiáng)度伸長(zhǎng)率NiFeCug/cm3HRCkg/mm2%6416.32568.89.673172680.613.1641726.582.213.255172681.815.5461726.580.813.437172681.612.72、成形壓力對(duì)壓胚密度、燒結(jié)密度、徑向、軸向與體積收縮率的影響為提高燒結(jié)重合金的密度值，本節(jié)實(shí)驗(yàn)采取之鎢含量為97%，鎳鐵含量各為1.5%。97%之鎢含量為重合金的最大容許值；因?yàn)?，鎳鐵液相的含量若是低于體積百分比的5%，在燒結(jié)時(shí)，液相物質(zhì)將難以均勻且完全地分布于鎢粉顆粒之間以形成液相薄層。燒結(jié)體內(nèi)的孔洞將無(wú)法借助于液相物質(zhì)而排除至體外，不充足的液相量亦不易發(fā)揮固相粉粒重新排列和溶解與析出等致密化機(jī)制，燒結(jié)重合金很難獲得高密度值。圖1為成形壓力對(duì)鎢鎳鐵壓粉體之壓胚密度與燒結(jié)密度(1450oC,30min.)的影響。壓胚密度隨成形壓力之提高而顯著地增加；但是，燒結(jié)密度受成形壓力之影響并不顯著。成形壓力由0.8t/cm2增加為1.6t/cm2時(shí)，燒結(jié)密度僅小幅地增大。當(dāng)成形壓力達(dá)到3.2t/cm2以上時(shí)，密度增加量即頗為微小而達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。一般固相燒結(jié)材料的燒結(jié)密度與強(qiáng)度系隨成形密度(壓力)之增加而提高，因?yàn)槌尚螇毫τ?，粉粒體之塑性變形量與因之而形成的接觸面積也愈大。燒結(jié)時(shí)，依原子擴(kuò)散作用而在接觸區(qū)域所形成的頸部面積也愈迅速增大；燒結(jié)件的密度與機(jī)械性質(zhì)因而得以大幅地增進(jìn)。因此，在生產(chǎn)燒結(jié)機(jī)械零件的粉末成形過(guò)程中，于壓機(jī)出力與模具磨損之容許范圍內(nèi)，可以盡量提高成形壓力；俾以提高燒結(jié)密度，獲得較佳的機(jī)械性質(zhì)與尺寸精度。高密度壓粉件于燒結(jié)時(shí)的尺寸變化量較小。液相燒結(jié)材料的狀況則頗為不同；在液相含量充足的情況下，燒結(jié)初期的致密化機(jī)構(gòu)為固相粉粒重新排列。成形密度較低的壓粉件，其固相粉粒的堆置較為松散。燒結(jié)時(shí)所形成的液相物質(zhì)能夠輕易地挪動(dòng)這些固相粉粒，使其重新排列以作更為緊密的堆置以降低整個(gè)系統(tǒng)的自由能。系統(tǒng)的初期密度較容易因此項(xiàng)機(jī)制的產(chǎn)生作用而提高；然而，成形密度若是太低、壓粉體內(nèi)部的孔洞太多或者過(guò)大，則將不利于被液相傳送和排除至體外。圖1粉末壓胚體之成形密度與燒結(jié)密度隨成形壓力變化的圖形圖2燒結(jié)合金之徑向、軸向與體積收縮率隨成形壓力變化的圖形圖2為鎢鎳鐵壓粉體于1450oC燒結(jié)30分鐘后之徑向、軸向與體積收縮率隨成形壓力變化的情形。圖中可看到直徑方向的收縮率大于軸向值，呈現(xiàn)不等向的收縮狀況。此種狀況之產(chǎn)生可能跟試片短圓柱形內(nèi)部的密度分布均勻度有關(guān)；因?yàn)樵嚻暮穸葍H有6mm，所以軸向(加壓方向)的密度較高和較均勻，因而收縮量較小。橫向(直徑方向)方面可能在成形時(shí)受到粉末移動(dòng)、而與模具內(nèi)模面產(chǎn)生之摩檫作用的影響，引生由中心至邊緣的密度梯度，因而于燒結(jié)后產(chǎn)生較大的收縮量。體積收縮率隨成形壓力的增加而大幅度地減小，其跟燒結(jié)密度間并無(wú)明顯的關(guān)系存在；但與成形密度則有對(duì)應(yīng)關(guān)系。數(shù)值達(dá)到35%～50%之體積收縮率為液相燒結(jié)系統(tǒng)的特點(diǎn)之一，也是燒結(jié)件獲得近于理論密度值必然產(chǎn)生的現(xiàn)象。如此高的體積收縮率將使得燒結(jié)成品不易于維持其形狀與尺寸精度于預(yù)定的公差范圍內(nèi)，只能依靠后切削加工修正之。圖1與圖2顯示成形密度愈高，燒結(jié)后之體積收縮率愈小。后者隨成形壓力的增加而減少的數(shù)值遠(yuǎn)大于前者。以0.8t/cm2之壓力成形的試件，其成形密度僅達(dá)理論密度值的50%以下，燒結(jié)之后卻能產(chǎn)生50%以上的體積收縮率。由此可看到液相物在燒結(jié)初期所產(chǎn)生的致密化機(jī)制～固相粉粒重新排列發(fā)揮很大的作用和效果，并未因試件內(nèi)部具有過(guò)多的孔洞數(shù)量而受到影響和減損。在液相物含量不多的系統(tǒng)，如本節(jié)實(shí)驗(yàn)中試件里面的鎳、鐵液相含量?jī)H有3wt.%，燒結(jié)中期所產(chǎn)生的致密化機(jī)制～小固相粉粒溶解并沉析于大粉粒表面對(duì)于密度值的提高則扮演著重要的角色。在燒結(jié)的中后期，小尺寸的鎢粉顆粒具有較高的表面能，因而易于溶解進(jìn)入液相里面。當(dāng)鎳鐵液相中的鎢原子濃度太高而呈現(xiàn)過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)，鎢原子即會(huì)析出并沉置于大鎢粉顆粒的表面，使之產(chǎn)生粉粒長(zhǎng)大的現(xiàn)象。同時(shí)間，固相鎢粉粒也會(huì)產(chǎn)生圓順化現(xiàn)象(smoothening)，因?yàn)榇蠊滔噫u粉粒的角落區(qū)域具有較高的自由能，此表面的原子較易于移動(dòng)進(jìn)入液相、再沉析于顆粒其他能量較低的表面上。此外，在固相鎢粉粒的接觸區(qū)域里具有較高毛細(xì)壓力，因而溶解度提高；此區(qū)域的原子會(huì)溶解進(jìn)入液相、傳送、再沉析于顆粒其他能量較低的表面上，產(chǎn)生平直化現(xiàn)象(flattening)。前述的種種機(jī)制會(huì)使得鎢粉顆粒作更緊密的排列與配置，降低整個(gè)系統(tǒng)的自由能，進(jìn)一步提高燒結(jié)體的密度。3、液相含量改變對(duì)燒結(jié)體的密度、硬度、強(qiáng)度與尺寸收縮率的影響本節(jié)實(shí)驗(yàn)之目的在于探討液相含量之改變對(duì)燒結(jié)體的密度、硬度、強(qiáng)度與尺寸收縮率會(huì)產(chǎn)生如何的影響。液相的成份仍然為Ni:Fe=1:1，其重量百分比的變化依序?yàn)?%、4%、6%、8%、10%和12%，成形壓力為6.4t/cm2，以1450oC的溫度于氫氣內(nèi)燒結(jié)30分鐘。表三之?dāng)?shù)據(jù)顯示試件之成形密度隨鎢粉含量的增加而小幅地提高。理論上言之，壓粉體的密度值應(yīng)該隨鎢粉含量的增加而大幅地提高；但是，鎢粉的硬度很高，鎳、鐵粉末則較軟、壓縮成形性較佳。因此，鎳、鐵粉末含量較多的試件具有較好的可壓縮成形性。此種優(yōu)勢(shì)克服鎳、鐵粉末比重較低的事實(shí)，使得其壓粉體的密度值接近于高鎢含量試件。在燒結(jié)密度方面，合金之密度值則是隨鎢粉之增加而顯著地提高；鎢含量對(duì)燒結(jié)重合金密度值的影響充分地顯露出來(lái)。燒結(jié)合金的硬度值也隨鎢粉含量的增加而提高；但是，鎢含量達(dá)到94%以上時(shí)，硬度增加量即顯得相當(dāng)微小而趨于穩(wěn)定。徑向和軸向線性的尺寸收縮率均隨鎢粉含量的減少和液相含量的增加而提高。燒結(jié)重合金的抗拉強(qiáng)度隨鎢粉含量的增加而提高，在鎢含量為92%時(shí)達(dá)到最大值；鎢含量再增多時(shí)，強(qiáng)度反而逐漸降低。至于伸長(zhǎng)率(延展性)則是隨鎢粉含量的增加而顯著地減小。鎢粉是一個(gè)較硬的相，其含量適當(dāng)?shù)卦黾佑兄谔岣吆辖鹫w的強(qiáng)度。但是，若是鎢粉含量太多，則鎢粉顆?；ハ嘟佑|而連結(jié)在一起的機(jī)會(huì)大為增加；此種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致合金受力而破壞時(shí)，破裂機(jī)制的改變。按液相燒結(jié)重合金于受拉伸負(fù)荷而產(chǎn)生破壞的主要模式有四種：(1)裂紋穿過(guò)液相(2)固、液相界面裂開(kāi)(3)固相鎢粉顆?；ハ嘟佑|面間的沿晶裂開(kāi)(4)固相鎢粉顆粒之穿晶劈開(kāi)。液相及固、液相界面的強(qiáng)度較高、靭性較佳，其裂開(kāi)屬于延性破壞。鎢粉粒接觸面間的沿晶裂開(kāi)及鎢粉顆粒之穿晶劈開(kāi)屬于脆性破壞；因此，燒結(jié)合金的伸長(zhǎng)率(延展性)隨液相含量的減少而顯著地降減。表三鎢含量對(duì)燒結(jié)合金諸項(xiàng)性質(zhì)的影響鎢含量88%90%92%94%96%97%成形密度g/cm310.0810.2410.3610.6510.7810.89燒結(jié)密度g/cm316.5116.9617.417.7218.1218.31硬度HRC24-2525-2626-2728-2929-3029-30抗拉強(qiáng)度kg/mm280.281.883.782.880.679.2伸長(zhǎng)率%18.315.512.18.65.43.9徑向收縮率%20.1418.4417.7817.2116.8616.56軸向收縮率%19.1217.5516.6215.915.2314.77表四所示之?dāng)?shù)據(jù)為鎢含量97%，鎳鐵比例為1:1，燒結(jié)溫度為1450oC，燒結(jié)時(shí)間對(duì)重合金機(jī)械性質(zhì)的影響。燒結(jié)時(shí)間分別為30分、60分、120分和300分鐘。表中數(shù)據(jù)顯示抗拉強(qiáng)度隨燒結(jié)時(shí)間的增長(zhǎng)而逐步減小，至于伸長(zhǎng)率亦具有類(lèi)似的變化趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果顯示燒結(jié)時(shí)間為30分鐘時(shí)，可獲得良好的強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率組合。燒結(jié)時(shí)間的再增長(zhǎng)則無(wú)助于合金強(qiáng)度的提升。在液相燒結(jié)系統(tǒng)里面，若是液相物對(duì)固相粉粒的潤(rùn)濕性良好、且固相粉粒在液相物中具有相當(dāng)?shù)娜芙舛龋瑒t在相當(dāng)?shù)臒Y(jié)時(shí)間內(nèi)，燒結(jié)件即可獲得近于理論值的高密度。若是燒結(jié)時(shí)間持續(xù)增長(zhǎng)，由于溶解與沉析的致密化機(jī)制持續(xù)進(jìn)行；固相粉粒也會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)長(zhǎng)大的現(xiàn)象。如此則會(huì)增加固相粉粒接觸而燒結(jié)黏合在一起的機(jī)會(huì)，使得易于呈現(xiàn)脆性破裂的固相粉粒接觸界面隨之增多。此現(xiàn)象導(dǎo)致燒結(jié)重合金于使用時(shí)機(jī)械性質(zhì)的劣化。本節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果跟O,Donnell的實(shí)驗(yàn)結(jié)論有所不同，彼等之結(jié)果認(rèn)為燒結(jié)重合金的機(jī)械性質(zhì)不會(huì)因燒結(jié)時(shí)間的長(zhǎng)短而產(chǎn)生變化。(6)表四燒結(jié)時(shí)間對(duì)重合金之抗拉強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率的影響機(jī)械性質(zhì)燒結(jié)時(shí)間分抗拉強(qiáng)度kg/mm2伸長(zhǎng)率%3079.23.96076.64.112074.33.430071.23.1四、結(jié)論1、就同量的鎢含量而言，鎢鎳銅重合金的機(jī)械性質(zhì)略遜于鎢鎳鐵系重合金。2、就同量的鎢含量和鎢鎳鐵系重合金而言，其所含液相成份之鎳：鐵比例為1:1時(shí)，可使合金具有較佳的機(jī)械性質(zhì)。3、鎢鎳銅重合金的燒結(jié)溫度為1400oC，鎢鎳鐵系重合金的燒結(jié)溫度為1450oC；燒結(jié)時(shí)間為30分鐘即已足夠；燒結(jié)時(shí)間若更增長(zhǎng)并無(wú)助于其機(jī)械性質(zhì)的進(jìn)一步提升。4、鎢鎳銅或鎢鎳鐵系混合粉末在成形壓力達(dá)到3.2t/cm2時(shí)，其燒結(jié)密度趨近于飽和值；更高的成形壓力并無(wú)助于進(jìn)一步提升燒結(jié)密度值。但是，較高的成形壓力卻可顯著地降低合金于燒結(jié)時(shí)所產(chǎn)生的體積收縮量，有助于改善成品于燒結(jié)之后的尺寸準(zhǔn)確度。參考文獻(xiàn)1.D.C