硬质合金坯体密度测试是确保材料质量的关键环节,其核心原理基于阿基米德浮力法。该方法通过测量试样在空气中和浸入液体中的重量差,结合液体密度参数,精确计算坯体体积与密度值。测试流程严格遵循GB/T 3850-2015标准,包含试样制备(需去除表面油污并干燥)、称重(精度需达0.001g)、液体选择(优先使用无水乙醇或蒸馏水)及数据计算等步骤。
硬质合金作为孔隙率极低的致密材料,其密度偏差直接反映烧结工艺的稳定性——当密度低于理论值8.9g/cm³时,可能预示孔隙超标或η相生成不足;而密度异常升高则需警惕游离碳缺失或成分偏析。因此,精确的密度检测不仅能验证坯体致密化程度,还可为后续切削刀具、耐磨部件等制品的性能预测提供量化依据。
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主要技术规格:
型号:KW-120E
称重范围:0.001g-120g(固体型)
密度范围:0.0001-99.9999g/cm³ 。
标准支持:ASTM D792、GB/T1033等。
核心组件:精密主机、 水槽、抗浮架及网球、烧杯等等。
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应用领域
固体材料:金属、陶瓷、橡胶、硬质合金等。
多孔材料:泡绵、鞋材、包装材料。
液体检测:化工溶液、石油产品、食品添加剂。
密度检测在硬质合金生产中的核心价值体现在三个维度:
首先,作为烧结工艺的晴雨表,密度值能直接反映坯体致密化程度。当实测密度低于理论值8.9g/cm³时,往往提示烧结温度不足或保温时间过短,导致孔隙残留;而密度异常升高则可能预示游离碳缺失或η相过量生成。
其次,密度数据是成本控制的关键指标,通过建立密度-原料配比-烧结参数的关联模型,可优化碳化钨与钴粉的配比,减少昂贵金属钴的浪费。
最后,密度均匀性直接影响终端产品性能,如刀具坯体密度波动超过±0.05g/cm³会导致刃口强度不均,而耐磨部件密度梯度则可能引发应力集中失效。典型案例显示,某企业通过在线密度检测将切削刀具的寿命标准差从15%降至5%,验证了密度管控对产品一致性的提升作用。
浮力法在硬质合金密度检测中的应用已渗透至全产业链,其技术适配性在三大领域尤为突出:在切削刀具制造中,该方法可精准检测刀坯密度梯度,确保烧结后刃口区域密度偏差≤0.02g/cm³,从而避免崩刃现象;耐磨部件领域则通过浮力法监控轧辊、冲压模具的密度均匀性,当检测到局部密度低于8.7g/cm³时,可及时调整等静压工艺参数。
新兴的3D打印硬质合金领域更依赖该技术,由于打印坯体存在层间孔隙,浮力法能快速识别密度低于8.5g/cm³的缺陷区域,为后续热等静压处理提供数据支撑。值得注意的是,随着微米级硬质合金零件(如手机铰链微型齿轮)的普及,采用密度计(精度0.001g/cm³)的浮力法,已成为解决微米级样品称重难题的主流方案。
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