专利名称：微米级金属粉体金相镶样方法
技术领域：
本发明涉及一种金属粉体镶样方法，尤其是涉及一种微米级金属粉体样品制备工 艺中的微米级金属粉体金相镶样方法。
背景技术：
粉末冶金技术广泛应用于材料成型工艺中，粉末冶金技术中粉体颗粒本身的一些 性能参数具有重要价值。因此除了研究粉体表面的特性外，粉体截面的一些特征性能，如粉 体的形貌、硬度、成分分布等参数也具有重要的应用价值，因而实践中对金属粉体进行金相 镶样的方法也越来越受到重视。但是，现如今，市场上还未出现一种操作简便、金相镶样效 果好且适合于微米级金属粉体的金相镶样方法。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种微米级金 属粉体金相镶样方法，其设计合理、操作简单、易控、对设备要求不高且使用效果好，能简便 且高质量完成完成平均粒径不大于200 μ m的各种金属粉末的金相镶样，金相镶样结束后 能满足粉体颗粒截面组织形貌、成份及硬度性能等测试方法对样品的测试需求。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种微米级金属粉体金相镶样 方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、混粉将待镶嵌的微米级金属粉末与细黑色胶木粉按体积比为1 1 1 2的比例进行混勻混合后，获得混合粉；所述细黑色胶木粉为粒径为20μπι ΙΟΟμπι的 黑色胶木粉；步骤二、装粉，其过程如下201、混合粉平铺将步骤一中所述的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内并相应形成 一层混合粉层，所述混合粉层的层厚为3mm 6mm ；202、细黑色胶木粉平铺在所述混合粉层上均勻平铺一层细黑色胶木粉厚度不大 于6mm的细黑色胶木粉，并相应形成一层细黑色胶木粉层，且确保所述细黑色胶木粉层全 部覆盖所述混合粉层；所述细黑色胶木粉为粒径为20 μ m 100 μ m的黑色胶木粉；203、粗黑色胶木粉填充在所述细黑色胶木粉层上部的热镶嵌机机腔内填充粗黑 色胶木粉，直至将所述热镶嵌机的机腔填满；所述粗黑色胶木粉为粒径不小于200 μ m的黑 色胶木粉；步骤三、镶样将所述热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按照常规热镶方法对 所述待镶嵌的微米级金属粉末进行热镶，且热镶时间为40min 50min，热镶温度为 1200C 士20°C。上述微米级金属粉体金相镶样方法，其特征是步骤一所述待镶嵌的微米级金属 粉末为平均粒径为不大于200 μ m的金属粉末。上述微米级金属粉体金相镶样方法，其特征是步骤202中所述细黑色胶木粉层
3的厚度为Imm 6mmο上述微米级金属粉体金相镶样方法，其特征是所述细黑色胶木粉层的厚度为 2mm 5mm0上述微米级金属粉体金相镶样方法，其特征是步骤203中所述粗黑色胶木粉的 粒径为200 μ m 3_。本发明与现有技术相比具有以下优点1、设计合理、方法步骤简单且投入成本低，实现方便，实际进行金相镶样时，只需 将待镶嵌的微米级金属粉末与细色黑胶木粉在容器里按体积比11 12的比例搅拌 混合均勻，再将混合好的混合粉体平铺在热镶嵌机内，之后再加上一层细黑色胶木粉，再用 较粗颗粒的粗黑色胶木粉填满镶嵌机机腔，最后加上压块在一定温度和一定压力条件下热 镶40min 50min后便可完成微米级金属粉末的金相镶样过程。2、操作简便、简单易行且易于控制，镶样质量稳定。3、对设备要求不高，可以满足粉体颗粒截面组织形貌、成份及硬度性能等测试方 法对样品的测试需求。4、待镶嵌微米级金属粉末与细色黑胶木粉之间的配比设计合理，通过将待镶嵌微 米级金属粉末与细色黑胶木粉按体积比1 1 1 2的比例搅拌混合均勻后，则能使得 细黑色胶木粉尽可能包围每一个待镶嵌的金属粉末颗粒，从而保证金相制样过程中粉体颗 粒的稳固。5、实用价值高，本发明提出了微米级金属粉体金相镶样的方法，通过金相制样，便 于对微米级金属粉体进行粉体颗粒截面的金相组织形貌、扫描电镜组织观察及硬度性能测 试等方面的测试分析，具有很高的实际应用价值。6、使用效果好，能简单、方便且高质量地完成平均粒径不大于200 μ m的各种金属 粉末的金相镶样。综上所述，本发明设计合理、操作简单、易控、对设备要求不高且使用效果好，能简 便且高质量完成完成平均粒径不大于200 μ m的各种金属粉末的金相镶样，金相镶样结束 后能满足粉体颗粒截面组织形貌、成份及硬度性能等测试方法对样品的测试需求。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


图1为本发明进行金相镶样的方法流程图。
具体实施例方式如图1所示的一种微米级金属粉体金相镶样方法，包括以下步骤步骤一、混粉将待镶嵌的微米级金属粉末与细黑色胶木粉按体积比为1 1 1 2的比例进行混勻混合后，获得混合粉；所述细黑色胶木粉为粒径为20μπι ΙΟΟμπι的 黑色胶木粉。实际进行金相镶样时，所述待镶嵌的微米级金属粉末为平均粒径为不大于200 μ m 的金属粉末。步骤二、装粉，其过程如下
201、混合粉平铺将步骤一中所述的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内并相应形成 一层混合粉层，所述混合粉层的层厚为3mm 6mm。202、细黑色胶木粉平铺在所述混合粉层上均勻平铺一层细黑色胶木粉厚度不大 于6mm的细黑色胶木粉，并相应形成一层细黑色胶木粉层，且确保所述细黑色胶木粉层全 部覆盖所述混合粉层；所述细黑色胶木粉为粒径为20 μ m 100 μ m的黑色胶木粉。实际对细黑色胶木粉进行平铺时，所述细黑色胶木粉层的厚度为Imm 6mm，且所 述细黑色胶木粉层的厚度优选2mm 5mm。203、粗黑色胶木粉填充在所述细黑色胶木粉层上部的热镶嵌机机腔内填充粗黑 色胶木粉，直至将所述热镶嵌机的机腔填满；所述粗黑色胶木粉为粒径不小于200 μ m的黑 色胶木粉。实际填充粗黑色胶木粉时，所填充粗黑色胶木粉的粒径为200 μ m 3mm。步骤三、镶样将所述热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按照常规热镶方法对 所述待镶嵌的微米级金属粉末进行热镶，且热镶时间为40min 50min，热镶温度为 1200C 士20°C。实施例1本实施例中，待镶嵌的微米级金属粉末为平均粒径为200μπι的TaWHf粉末，且 对TaWHf粉末进行金相镶样时，其过程如下首先，在一容器内将TaWHf 粉末与细黑色胶 木粉按体积比为1 1的比例进行混勻混合后获得混合粉，所用细黑色胶木粉为粒径为 60 μ m 100 μ m的黑色胶木粉；之后，将混合均勻的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内且所 铺混合粉层的层厚为6mm，再在已铺好的混合粉层上平铺一层厚度为6mm的细黑色胶木粉 且所用细黑色胶木粉为粒径为60 μ m 100 μ m的黑色胶木粉，再在已铺好的细黑色胶木粉 层上填充粗黑色胶木粉直至将所述热镶嵌机的机腔填满且所用的粗黑色胶木粉为粒径为 200 μ m Imm的黑色胶木粉；之后，加上所述热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按照常规热 镶方法对所述TaWHf粉末进行热镶，且热镶时间为40min，热镶温度为140°C，便完成TaWHf 粉末的热镶过程。热镶过程中，应按照热镶嵌机的操作规程进行操作，加上压块后应立即通 过旋转手轮对压块所加压力进行调整直至热镶嵌机上的压力指示灯亮起，之后的热镶过程 应保持现有的压力状态；因而，热镶过程中应对压力指示灯进行实时观察，当压力指示灯显 示压力不足需进行加压时，则通过旋转手轮进行加压直至压力指示灯重新亮起。本实施例中，通过对TaWHf粉末进行金相镶样后，则非常方便地对TaWHf粉末的粉 体颗粒截面的金相组织形貌、扫描电镜组织观察和硬度性能进行测试分析，且测试分析效 果非常好。实施例2本实施例中，待镶嵌的微米级金属粉末为平均粒径为170μπι的TaW12粉末，且 对TaWHf粉末进行金相镶样时，其过程如下首先，在一容器内将TaWHf 粉末与细黑色胶 木粉按体积比为1 1的比例进行混勻混合后获得混合粉，所用细黑色胶木粉为粒径为 50μπι SOym的黑色胶木粉；之后，将混合均勻的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内且所 铺混合粉层的层厚为5mm，再在已铺好的混合粉层上平铺一层厚度为5mm的细黑色胶木粉 且所用细黑色胶木粉为粒径为50 μ m 80 μ m的黑色胶木粉，再在已铺好的细黑色胶木粉 层上填充粗黑色胶木粉直至将所述热镶嵌机的机腔填满且所用的粗黑色胶木粉为粒径为
5的压块且启动热镶嵌机，按照常规热 镶方法对所述TaW12粉末进行热镶，且热镶时间为45min，热镶温度为130°C，便完成TaW12 粉末的热镶过程。热镶过程中，应按照热镶嵌机的操作规程进行操作，加上压块后应立即通 过旋转手轮对压块所加压力进行调整直至热镶嵌机上的压力指示灯亮起，之后的热镶过程 应保持现有的压力状态；因而，热镶过程中应对压力指示灯进行实时观察，当压力指示灯显 示压力不足需进行加压时，则通过旋转手轮进行加压直至压力指示灯重新亮起。本实施例中，通过对TaW12粉末进行金相镶样后，则非常方便地对TaW12粉末的粉 体颗粒截面的金相组织形貌、扫描电镜组织观察和硬度性能进行测试分析，且测试分析效 果非常好。实施例3本实施例中，待镶嵌的微米级金属粉末为平均粒径为25 μ m的Ti粉末，且对Ti粉 末进行金相镶样时，其过程如下首先，在一容器内将Ti粉末与细黑色胶木粉按体积比为 1 2的比例进行混勻混合后获得混合粉，所用细黑色胶木粉为粒径为30μπι 60μπι的 黑色胶木粉；之后，将混合均勻的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内且所铺混合粉层的层厚 为3mm，再在已铺好的混合粉层上平铺一层厚度为Imm的细黑色胶木粉且所用细黑色胶木 粉为粒径为30 μ m 60 μ m的黑色胶木粉，再在已铺好的细黑色胶木粉层上填充粗黑色胶 木粉直至将所述热镶嵌机的机腔填满且所用的粗黑色胶木粉为粒径为400 μ m Imm的黑 色胶木粉；之后，加上所述热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按照常规热镶方法对所述Ti 粉末进行热镶，且热镶时间为40min，热镶温度为120°C，便完成Ti粉末的热镶过程。热镶 过程中，应按照热镶嵌机的操作规程进行操作，加上压块后应立即通过旋转手轮对压块所 加压力进行调整直至热镶嵌机上的压力指示灯亮起，之后的热镶过程应保持现有的压力状 态；因而，热镶过程中应对压力指示灯进行实时观察，当压力指示灯显示压力不足需进行加 压时，则通过旋转手轮进行加压直至压力指示灯重新亮起。本实施例中，通过对Ti粉末进行金相镶样后，则非常方便地对Ti粉末的粉体颗粒 截面的金相组织形貌、扫描电镜组织观察和硬度性能进行测试分析，且测试分析效果非常 好。实施例4本实施例中，待镶嵌的微米级金属粉末为平均粒径为40 μ m的Nb粉末，且对Nb粉 末进行金相镶样时，其过程如下首先，在一容器内将Nb粉末与细黑色胶木粉按体积比为 1 2的比例进行混勻混合后获得混合粉，所用细黑色胶木粉为粒径为20μπι 50μπι的 黑色胶木粉；之后，将混合均勻的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内且所铺混合粉层的层厚 为4mm，再在已铺好的混合粉层上平铺一层厚度为2mm的细黑色胶木粉且所用细黑色胶木 粉为粒径为20 μ m 50 μ m的黑色胶木粉，再在已铺好的细黑色胶木粉层上填充粗黑色胶 木粉直至将所述热镶嵌机的机腔填满且所用的粗黑色胶木粉为粒径为800 μ m 2mm的黑 色胶木粉；之后，加上所述热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按照常规热镶方法对所述Nb 粉末进行热镶，且热镶时间为50min，热镶温度为110°C，便完成Nb粉末的热镶过程。热镶 过程中，应按照热镶嵌机的操作规程进行操作，加上压块后应立即通过旋转手轮对压块所 加压力进行调整直至热镶嵌机上的压力指示灯亮起，之后的热镶过程应保持现有的压力状 态；因而，热镶过程中应对压力指示灯进行实时观察，当压力指示灯显示压力不足需进行加
6压时，则通过旋转手轮进行加压直至压力指示灯重新亮起。本实施例中，通过对Nb粉末进行金相镶样后，则非常方便地对Nb粉末的粉体颗粒 截面的金相组织形貌、扫描电镜组织观察和硬度性能进行测试分析，且测试分析效果非常 好。实施例5本实施例中，待镶嵌的微米级金属粉末为平均粒径为150μπι的TaWHf粉末，且 对TaWHf粉末进行金相镶样时，其过程如下首先，在一容器内将TaWHf 粉末与细黑色胶 木粉按体积比为1 1.5的比例进行混勻混合后获得混合粉，所用细黑色胶木粉为粒径为 20μπι 90μπι的黑色胶木粉；之后，将混合均勻的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内且所 铺混合粉层的层厚为4mm，再在已铺好的混合粉层上平铺一层厚度为4mm的细黑色胶木粉 且所用细黑色胶木粉为粒径为20 μ m 90 μ m的黑色胶木粉，再在已铺好的细黑色胶木粉 层上填充粗黑色胶木粉直至将所述热镶嵌机的机腔填满且所用的粗黑色胶木粉为粒径为 Imm 3mm的黑色胶木粉；之后，加上所述热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按照常规热镶 方法对所述TaWHf粉末进行热镶，且热镶时间为42min，热镶温度为135°C，便完成TaWHf粉 末的热镶过程。热镶过程中，应按照热镶嵌机的操作规程进行操作，加上压块后应立即通过 旋转手轮对压块所加压力进行调整直至热镶嵌机上的压力指示灯亮起，之后的热镶过程应 保持现有的压力状态；因而，热镶过程中应对压力指示灯进行实时观察，当压力指示灯显示 压力不足需进行加压时，则通过旋转手轮进行加压直至压力指示灯重新亮起。本实施例中，通过对TaWHf粉末进行金相镶样后，则非常方便地对TaWHf粉末的粉 体颗粒截面的金相组织形貌、扫描电镜组织观察和硬度性能进行测试分析，且测试分析效 果非常好。实施例6本实施例中，待镶嵌的微米级金属粉末为平均粒径为140μπι的TaW12粉末，且 对TaWHf粉末进行金相镶样时，其过程如下首先，在一容器内将TaWHf 粉末与细黑色胶 木粉按体积比为1 1.2的比例进行混勻混合后获得混合粉，所用细黑色胶木粉为粒径为 50μπι IOOym的黑色胶木粉；之后，将混合均勻的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内且所 铺混合粉层的层厚为3mm，再在已铺好的混合粉层上平铺一层厚度为2mm的细黑色胶木粉 且所用细黑色胶木粉为粒径为50 μ m 100 μ m的黑色胶木粉，再在已铺好的细黑色胶木粉 层上填充粗黑色胶木粉直至将所述热镶嵌机的机腔填满且所用的粗黑色胶木粉为粒径为 Imm 2mm的黑色胶木粉；之后，加上所述热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按照常规热镶 方法对所述TaW12粉末进行热镶，且热镶时间为48min，热镶温度为105°C，便完成TaW12粉 末的热镶过程。热镶过程中，应按照热镶嵌机的操作规程进行操作，加上压块后应立即通过 旋转手轮对压块所加压力进行调整直至热镶嵌机上的压力指示灯亮起，之后的热镶过程应 保持现有的压力状态；因而，热镶过程中应对压力指示灯进行实时观察，当压力指示灯显示 压力不足需进行加压时，则通过旋转手轮进行加压直至压力指示灯重新亮起。本实施例中，通过对TaW12粉末进行金相镶样后，则非常方便地对TaW12粉末的粉 体颗粒截面的金相组织形貌、扫描电镜组织观察和硬度性能进行测试分析，且测试分析效 果非常好。实施例7
本实施例中，待镶嵌的微米级金属粉末为平均粒径为10 μ m的Ti粉末，且对Ti粉 末进行金相镶样时，其过程如下首先，在一容器内将Ti粉末与细黑色胶木粉按体积比为 1 1.8的比例进行混勻混合后获得混合粉，所用细黑色胶木粉为粒径为20μπι 40μπι 的黑色胶木粉；之后，将混合均勻的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内且所铺混合粉层的层 厚为5mm，再在已铺好的混合粉层上平铺一层厚度为3mm的细黑色胶木粉且所用细黑色胶 木粉为粒径为20 μ m 40 μ m的黑色胶木粉，再在已铺好的细黑色胶木粉层上填充粗黑色 胶木粉直至将所述热镶嵌机的机腔填满且所用的粗黑色胶木粉为粒径为200 μ m 600 μ m 的黑色胶木粉；之后，加上所述热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按照常规热镶方法对所述 Ti粉末进行热镶，且热镶时间为45min，热镶温度为100°C，便完成Ti粉末的热镶过程。热 镶过程中，应按照热镶嵌机的操作规程进行操作，加上压块后应立即通过旋转手轮对压块 所加压力进行调整直至热镶嵌机上的压力指示灯亮起，之后的热镶过程应保持现有的压力 状态；因而，热镶过程中应对压力指示灯进行实时观察，当压力指示灯显示压力不足需进行 加压时，则通过旋转手轮进行加压直至压力指示灯重新亮起。本实施例中，通过对Ti粉末进行金相镶样后，则非常方便地对Ti粉末的粉体颗粒 截面的金相组织形貌、扫描电镜组织观察和硬度性能进行测试分析，且测试分析效果非常 好。实施例8本实施例中，待镶嵌的微米级金属粉末为平均粒径为35 μ m的Nb粉末，且对Nb粉 末进行金相镶样时，其过程如下首先，在一容器内将Nb粉末与细黑色胶木粉按体积比为 1 1.6的比例进行混勻混合后获得混合粉，所用细黑色胶木粉为粒径为20μπι 40μπι的 黑色胶木粉；之后，将混合均勻的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内且所铺混合粉层的层厚 为3mm，再在已铺好的混合粉层上平铺一层厚度为Imm的细黑色胶木粉且所用细黑色胶木 粉为粒径为20 μ m 40 μ m的黑色胶木粉，再在已铺好的细黑色胶木粉层上填充粗黑色胶 木粉直至将所述热镶嵌机的机腔填满且所用的粗黑色胶木粉为粒径为800 μ m Imm的黑 色胶木粉；之后，加上所述热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按照常规热镶方法对所述Nb 粉末进行热镶，且热镶时间为50min，热镶温度为100°C，便完成Nb粉末的热镶过程。热镶 过程中，应按照热镶嵌机的操作规程进行操作，加上压块后应立即通过旋转手轮对压块所 加压力进行调整直至热镶嵌机上的压力指示灯亮起，之后的热镶过程应保持现有的压力状 态；因而，热镶过程中应对压力指示灯进行实时观察，当压力指示灯显示压力不足需进行加 压时，则通过旋转手轮进行加压直至压力指示灯重新亮起。本实施例中，通过对Nb粉末进行金相镶样后，则非常方便地对Nb粉末的粉体颗粒 截面的金相组织形貌、扫描电镜组织观察和硬度性能进行测试分析，且测试分析效果非常 好。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
权利要求
一种微米级金属粉体金相镶样方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、混粉将待镶嵌的微米级金属粉末与细黑色胶木粉按体积比为1∶1～1∶2的比例进行混匀混合后，获得混合粉；所述细黑色胶木粉为粒径为20μm～100μm的黑色胶木粉；步骤二、装粉，其过程如下201、混合粉平铺将步骤一中所述的混合粉平铺在热镶嵌机的机腔内并相应形成一层混合粉层，所述混合粉层的层厚为3mm～6mm；202、细黑色胶木粉平铺在所述混合粉层上均匀平铺一层细黑色胶木粉厚度不大于6mm的细黑色胶木粉，并相应形成一层细黑色胶木粉层，且确保所述细黑色胶木粉层全部覆盖所述混合粉层；所述细黑色胶木粉为粒径为20μm～100μm的黑色胶木粉；203、粗黑色胶木粉填充在所述细黑色胶木粉层上部的热镶嵌机机腔内填充粗黑色胶木粉，直至将所述热镶嵌机的机腔填满；所述粗黑色胶木粉为粒径不小于200μm的黑色胶木粉；步骤三、镶样将所述热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按照常规热镶方法对所述待镶嵌的微米级金属粉末进行热镶，且热镶时间为40min～50min，热镶温度为120℃±20℃。
2.按照权利要求1所述的微米级金属粉体金相镶样方法，其特征在于步骤一所述待 镶嵌的微米级金属粉末为平均粒径为不大于200 μ m的金属粉末。
3.按照权利要求1或2所述的微米级金属粉体金相镶样方法，其特征在于步骤202中 所述细黑色胶木粉层的厚度为Imm 6mm。
4.按照权利要求3所述的微米级金属粉体金相镶样方法，其特征在于所述细黑色胶 木粉层的厚度为2mm 5mm。
5.按照权利要求1或2所述的微米级金属粉体金相镶样方法，其特征在于步骤203中 所述粗黑色胶木粉的粒径为200 μ m 3mm。
全文摘要
本发明公开了一种微米级金属粉体金相镶样方法，包括以下步骤一、混粉将待镶嵌微米级金属粉末与细黑色胶木粉按体积比为1∶1～1∶2的比例混匀混合并获得混合粉；二、装粉，其过程如下混合粉平铺、细黑色胶木粉平铺和粗黑色胶木粉填充；三、镶样加上热镶嵌机的压块且启动热镶嵌机，按常规热镶方法对待镶嵌微米级金属粉末进行热镶，且热镶时间为40min～50min，热镶温度为120℃±20℃。本发明设计合理、操作简单、易控、对设备要求不高且使用效果好，能简便且高质量完成完成平均粒径不大于200μm的各种金属粉末的金相镶样，金相镶样结束后能满足粉体颗粒截面组织形貌、成份及硬度性能等测试方法对样品的测试需求。
文档编号G01N1/28GK101900647SQ20101024345
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者孙宝莲, 张于胜, 张小明, 李波, 白新房 申请人:西北有色金属研究院