粉末冶金产品的密度、油含量、烧结结构性部品和油浸bearing之气孔隙测试方法

    一个任意的粉末冶金成形体积不能由标准技术给予的测量如分厘卡和测径规等，因为密度是由重量除以体积所得。然而用精密方法去量测体积是必要的。对于无气孔性产品而言是应用水中置换法根据阿基米得原理即可解决问题。然而对于多孔性产品如P/M结构性部品又如何处理? 将多孔性产品给予防水处理的方法是被需求。
    若这些多孔性产品的孔隙不加以防水处理或不加以油浸，则部品的气孔将吸收一些水因而降低部品它的浮力而显示出一个错误的高密度值。

    密度和含油率是含油bearing和其它自行-润滑P/M部品等一般性所应有的规格。
    合适的润滑需要充满内气孔隙和满足气孔隙的油渗透。
    P/M产品的一项特色就是P/M结构性部品的机械特性和密度是直接相关的，因此在P/M部品规格中密度是具备的条件。
 

所需设备：
1、电子分析天平 样品重量精密度：0.001g以上之电子天平
2、液体：蒸馏水或去离子水，加入0.05~0.1%的润湿剂去降低水的表面张力。
         为防止气泡附着于测试样品表面可加入0.05%脱脂水。
3、对于油的分解使用沙格利特萃取器度Soxhlet Extractor。
4、测试样品的真空含浸设备。
5、水容器：玻璃杯或透明容器。便于观察是否有气泡附着于样品表面。水容器尺寸
　　 规定：当样品放入水中，容器的水位上升不可超过2.5mm。
6、吊栏的吊线尺寸：样品重量 <50g      线直径 0.12mm
                           50g~200g  线直径 0.25mm
                           200g~600g 线直径 0.40mm
                           >600g     线直径 0.50mm
7、温度计：温度可量测范范围10度到38度、精密度为0.5度。
8、润滑油：在38度时保持在20到65cSt（动粘度和密度之比）典型的润滑油密度为0.880g/cm3和人造润滑油它的范围为0.910到1.000g/cm3。
9、样品的准备条件：小样品重量为1.0g，若小于1.0g 则将造成误差值。
                   可以几个样品组合在一起达1.0g。
 

处理顺序：
1、由0.001g分析天平去获得   油含量＝充满油样品重量－未含油样品重量。
2、以甲苯或石油醚当分解溶剂，使用合适的沙格利特萃取器Soxhlet Extractor来排出含油样品中的油而得到未含油样品。经过大约1小时萃取之后，将样品放进在120度的烘箱内维持1小时去排出残余的分解溶剂，然后加以冷却。连续反复萃取和烘干和冷却，直到部份残余重量固定在空气中干燥的样品重量的0.05%。
3、针对大形物或为了要快速处理、而在不是非常在意要相当值和忧虑冶金机械特性的情况下。则油的排除可将样品放进具有保护气体的烘箱中设定在430度到650度加热处理。此方法可以在买卖双方同意下进行使用。
对于真正燃烧温度的选择可以被评论的，在此烧结90/10 CU/SN材料例子中，由制造者决定烧结温度和时间。对青铜粉而言一般的烧结温度范围为815度到870度，其根据和被要求的收缩程度、强度和气孔性都有关系。此方法以也应用于烧结铝合金材料假如此温度不超过540度之条件下。
4、为了量测油浸样品在空气中的重量或在水中的重量之目的，以下的二个方法中任何一个被使用处理油含浸样品。真空方法是的。
5、在一个室温下使用一种适合的抽出方法，降低压力超过含浸样品切勿超过7Kpa达30分钟，然后允许压力增加到大气压力，而样品继续沉浸在38度时20到65cSt的油中且在室温和大气压力下达10分钟。
6、样品含浸使用在38度时粘度20到65cSt的油，保持在82±5度达4小时，然后含着油给予冷却到室温。

    样品放入水中的条件：为避免水的表面张力对样品浸入水中之称重所造成影响，故样品必须沉入水中至少6mm以上。过多的油附着于表面应加以排除，然后在加以称重。
 

水温和水密度对照：
温度     15.     16       17     18      19      20       21     22
水密度 0.9991  0.9989  0.9988  0.9986  0.9984  0.9982  0.9980  0.9978
温度     23       24      25      26      27     28      29     30
水密度 0.9975  0.9973  0.9970  0.9968  0.9965  0.9962  0.9959  0.9956
 

结构性部品的密度D：（未含油样品在空气中之重量/（含满油样品在空气中之重
                    量－含满油样品在水中之重量））×水密度。
三个重量测试值     ＝ W干燥空重×水密度值/（W饱和空重－W饱和水重）

含油bearing的湿密度D：（含满油样品在空气中之重量/（含满油样品在空气中之
两个重量测试值          重量－含满油样品在水中之重量））×水密度。

内部气孔隙Σ%：（（（含满油样品在空气中之重量－未含油样品在空气中之重量）/
三个重量测试值 （含满油样品在空气中之重量－含满油样品在水中之重量）×油
               密度）×）×水密度。

含油率P%：（（（含油样品在空气中之重量－未含油样品在空气中之重量）/（含满油
三个重量测试值 样品在空气中之重量－含满油样品在水中之重量）×油密度）×）×水密度。
 

    对于铁、铜为主的烧结部品，其干密度和湿密度之间的重复性差异r是0.05g/cm3，是处于2.0%多孔性。
相同的结果在相同的实验室将不被怀疑而是在95%信心之下。                   
对于铁、铜为主的烧结部品，其干密度和湿密度之间的再现性差异R是0.06g/cm3，是处于4.0%多孔性。
相同的结果在相同的实验室将不被怀疑而是在95%信心之下。
 

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