ICS 77.160 CCS H 16
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41658—2022/ISO14168:2011
金属粉末（不包括硬质合金）
铜基浸渗粉检验方法
Metallic powders,excluding hardmetals- Methodfortestingcopper-base infiltratingpowders
(ISO14168：2011,IDT)
2022-07-11发布
2023-02-01实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 中华人民共和 国
国家标准金属粉末（不包括硬质合金）
铜基浸渗粉检验方法 GB/T41658—2022/ISO14168:2011
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开本880×12301/16 印张0.5 字数15千字 2022年7月第一版 2022年7月第一次印刷
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书号：155066·1-70542 定价 17.00元
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前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件等同采用ISO14168：2011《金属粉末（不包括硬质合金） 铜基浸渗粉检验方法》。 本文件增加了“术语和定义”一章。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国有色金属工业协会提出。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。 本文件起草单位：中南大学、北京有研粉末新材料研究院有限公司、钢铁研究总院、广东省科学院材
料与加工研究所。
本文件主要起草人：曾洁、王守仁、黄志锋、凌继容、王林山、石韬、罗志强、王长军、徐静、谭立新。
I GB/T41658—2022/ISO14168:2011
引言
烧结材料通常具有多孔结构。然而，存在一种金属材料，使用较低熔点合金通过孔的毛细作用来填充孔隙，从而大大降低材料孔隙率，这种材料称为浸渗材料。
在大多数情况下，该过程是铜基浸渗粉（也称“渗铜剂”)进人更高熔点骨架的过程。
Ⅱ GB/T41658—2022/ISO14168:2011
金属粉末（不包括硬质合金）
铜基浸渗粉检验方法
1范围
本文件规定了铜基浸渗粉性能特征的检验方法。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO2738烧结金属材料（不包括硬质合金）可渗性烧结金属材料密度、含油率和开孔率的测定(Sinteredmetalmaterials,excluding hardmetals--Permeable sintered metal materials-Determinationof density,oil content and open porosity)
注：GB/T5163--2006烧结金属材料（不包括硬质合金）可渗性烧结金属材料密度、含油率和开孔率的测定
(ISO 2738:1999,IDT) ISO3325烧结金属材料（不包括硬质合金）横向断裂强度的测定（Sinteredmetalmaterials，ex
cludinghardmetals-Determination of transverse rupture strength)
注：GB/T5319一2002烧结金属材料（不包括硬质合金）横向断裂强度的测定（ISO3325：1996，IDT） ISO3927金属粉末（不包括硬质合金粉末）在单轴压制中压缩性的测定（Metallicpowders，ex
cluding powders for hardmetals—Determination of compressibility in uniaxial compression)
注：GB/T1481--2022金属粉末（不包括硬质合金粉末）在单轴压制中压缩性的测定（ISO3927:2017，IDT） ISO3995金属粉末矩形压坏横向断裂法测定生坏强度（Metallicpowders一Determinationof
green strength by transverse rupture of rectangular compacts)
注：GB/T5160—2002金属粉末生坏强度的测定矩形压坏横向断裂法(ISO3995：1985，IDT) ISO4492金属粉末（不包括硬质合金用粉）与成型和烧结有联系的尺寸变化的测定方法
(Metallic powders,excluding powders for hardmetalsDetermination of dimensional changes associated with compacting and sintering)
注：GB/T5159--2015金属粉末（不包括硬质合金用粉）与成型和烧结有联系的尺寸变化的测定方法
(ISO4492:2013,IDT) ISO4498烧结金属材料（不包括硬质合金）表观硬度和显微硬度的测定（Sinteredmetalmate-
rials,excluding hardmetals-Determination of apparent hardness and microhardness)
注：GB/T9097—2016烧结金属材料（不包括硬质合金）表观硬度和显微硬度的测定（ISO4498：2010，IDT)
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
1 GB/T41658—2022/ISO14168:2011
4原理
将渗铜剂与铁基（常用成分）)骨架接触，并将两种部件一起加热到渗铜剂的熔点以上。 计算渗铜效率和松散残留量。
5仪器设备
5.1压缩试验机或粉末液压机，能够施加所需的压力。 5.2压制工具，用于制备所需的试样和渗铜剂压坏。 5.3加热炉，马弗炉或等效设备，具有能够保持1120℃士8℃，在加热区中应具有还原性气氛，同时在冷却室中保持非氧化性气氛。 5.4天平，测量精度为0.01g。 5.5千分尺，测量精度为0.005mm。
6试样
6.1用于渗铜测定的骨架样品，建议直径为25mm，高度为12.7mm（见ISO3927）。骨架样品可以同时进行渗铜与烧结，也可以在烧结后单独进行渗铜。由于零件的性能取决于渗铜过程，使用一步法还是两步法渗铜应由相关方协商确定。
骨架样品的组成，包括材料的类型和生坏密度应由相关方协商确定。通过测量质量来确定骨架样品的一致性，质量偏差不应超过平均值的士0.5%。 6.2推荐的渗铜剂压坏为直径为12.7mm的圆柱，用铜或铜基浸渗混合物压制而成。通常，渗铜剂混合物中还应含有固体润滑剂。渗铜剂的构成，包括润滑剂的类型、渗铜剂压坏的质量和生坏密度，应由相关方协商确定。通过称重来确定渗铜剂压坏的一致性，任何压坏的质量偏差不应超过平均值的 0.5%。 6.3推荐的渗铜剂压坏放置在骨架样品上，接触面积为126.5mm。由于单位接触面积的渗铜剂负荷量可能会影响试验结果，应由相关方协商确定，并记录在试验报告中。 6.4另一种试样可以选择ISO3995、ISO4492和ISO3325中规定的横向断裂试样。使用该试样可以同时测量横向断裂强度和渗铜效率。 6.5另外，任何铁基结构件都可以作为骨架样品，由相关方协商确定其组成、烧结密度或生坏密度。渗铜剂压坏可以是相关方认可的任何形状，其成分、润滑剂、质量和生坏密度由相关方协商确定。骨架样品和渗铜剂压坏的质量偏差不应超过平均值的0.5%。
7试验步骤
7.1称量骨架样品的质量，并精确测量尺寸。准备三份待测量的渗铜剂压坏。
骨架样品的密度可通过测量质量和尺寸后计算得到，或按照ISO2738的规定称量在空气和水中的
质量来确定。若使用ISO2738的方法确定密度，用于排水法测试密度的样品不能用于随后的渗铜。在这种情况下，应另外增加三个样品进行密度测量。这三个样品应采用相同的粉末混合物，并按照用于渗铜的骨架样品相同的制备程序制成。报告中骨架样品密度应为三个样品的计算平均值。
骨架样品放置在合适的托盘或容器上以便能运送样品经过渗铜炉。托盘或容器的类型应由相关方协商确定。应注意避免接触可能与骨架或渗铜剂压坏发生反应的材料。通常固定骨架样品的一个面
2 GB/T41658—2022/ISO14168:2011
朝上。 7.2称重后的渗铜剂压坏质量标记为m1，应放置在骨架样品上表面中心。相关方应协商确定骨架样品与渗铜剂压坏的固定方式，可在两部分之间使用少量黏稠的溶液或其他黏合剂，或者用其他方法。样品之间应有合适的间距，不应互相接触。
经相关方确认的标准渗铜剂，应与待测试的渗铜剂同时试验。对比标准的渗铜剂和待测试的渗铜剂，来验证试验条件是否异常，特别是炉子条件和气氛。
用于对照的骨架样品应经过渗铜炉烧结，而不要接触渗铜剂压坏。这三个烧结后未渗铜的骨架样品质量标记为m2。此值为原始骨架的质量，用于调整骨架样品生坏在烧结过程中有可还原氧化物、脱碳、其他挥发物以及润滑剂的挥发而产生的质量损失， 7.3具体的渗铜条件应由相关方协商，建议确定和记录以下渗铜数据：
一升温时间和速率，冷却时间和速率，渗铜温度和时间；一渗铜过程中的炉温范围；一炉内气氛，包括炉入口处或从加热区采样的水分含量，以及相对于炉膛横截面的流速。
7.4从炉子中取出每个托盘时，观察并记录渗铜样品的外观。称量每个含残留物的渗铜样品，并包括可能脱落的松散残留物的质量。托盘中的任何松散残留物，如果可以确定来自特定的样品而不是来自其邻近的样品，也应计人到这个样品质量中。渗铜样品的平均质量标记为m3。
通过翻转去除渗铜样品表面的所有松散残留物，并重新称重。在无残留粉未的情况下，渗铜样品可
以原样称重。那些产生轻微黏附“颗粒”式的渗铜剂在称重前需要刮擦去除这种形式的残留物。去除残留物后渗铜样品的质量标记为m4。
使用大约10倍的放大倍数检查渗铜样品的表面，特别是与渗铜剂压坏接触的样品表面。记录黏附残留物的情况，评估并记录浸蚀量。不同的浸蚀等级应由相关方协商确定。除了报告浸蚀等级之外，还应报告单位面积的浸蚀量。随着单位面积渗铜剂量的增加，浸蚀量趋于增加。
注：通常，如果有任何残留物附着在渗铜样品上，被认为是不可接受的，这可以通过如上所述的检查来确定。如果
需要定量测量，黏附残留物的量可以通过研磨或链去除任何黏附残留物前后的质量差来确定。
7.5准确测量渗铜样品尺寸。
渗铜样品的尺寸变化可以通过计算渗铜前后的尺寸变化来确定，并用百分比表示。也可以使用 ISO4492中给出的公式，以模具为基础，测量渗铜后的尺寸变化，并记录在报告中。 7.6渗铜样品的密度可通过质量和尺寸计算，或按照ISO2738的规定称量在空气和水中的质量来确定。 7.7当使用横向断裂试样时，按照ISO3325中的规定测定渗铜样品的横向断裂强度（见6.4)。 7.8按照ISO4498的规定测定渗铜样品的硬度。硬度测定位置应由相关方协商确定。
8试验数据处理
8.1总渗铜效率按公式(1)计算。
E =m4= m2 ×100%
(1)
mi
式中： m.去除残留物后渗铜样品的质量，单位为克（g)； m2——烧结后未渗铜的样品质量，单位为克(g)（见7.2)； m1-渗铜剂压坏的质量，单位为克（g）。
8.2松散残留量按公式(2)计算。
R =m3=m4 × 100%
.（2)
m; 1:880
GB/T41658—2022/ISO14168:2011
式中： m3 渗铜样品和所有残留物的质量，单位为克（g）； m4 去除残留物后渗铜样品的质量，单位为克（g）； m1 渗铜剂压坏的质量，单位为克（g）。
9 试验报告
试验报告应包含以下内容： a) 骨架样品成分、质量和密度； b) 使用的渗铜剂的特性或组成、质量和生坏密度； c) 渗铜剂装载密度； d) 渗铜炉条件，包括温度、时间、气氛和流量； e) 渗铜样品的外观； f) 浸蚀等级； g) 效率精确至1%； h) 残留量精确至1%（低于1%时，精确至0.1%）； i) 尺寸变化； i) 渗铜样品密度； k) 横向断裂强度，如果需要的话； 1) 硬度。
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