材料加工方法——热等静压法简述 前言 热等静压法作为材料现代成型技术的一种,是等静压技术一个分支
等静压是粉末冶金领域的一种技术,已有近百年历史
等静压技术按其成型和固结温度的高低,通常划分为冷等静压、温等静压、热等静压三种
近几十年,来随着科学技术的进步,特别是热等静压的发展,等静压技术不再只是粉末冶金的专用技术,它的应用已经扩大到了原子能工业、制陶工业、铸造工业、工具制造、塑料和石墨等生产部门
随着其应用范围日益扩大,作用和经济效益的不断提高,热等静压法已经成为一种及其重要的材料现代成型技术 1
热等静压法定义和特点 热等静压(HIP)是在高温高压密封容器中,以高压气体为介质,对其中的粉末或待压实的烧结坯料(或零件)施加各向均等静压力,形成高致密度坯料(或零件)的方法
该法采用金属、陶瓷包套(低碳钢、Ni、Mo 、玻璃等)或不采用,使用氮气、氩气作加压介质,使材料热致密化
其成型过程如图一: 由于热等静压法在高温下对工件施加各向均等静压力成型,使其与传统工艺相比如下优点: 1)在很低的温度下粉末便可固结到很高的密度
2)可以压缩形成型状复杂的工件
3)经过热等静压的工件具有一致的密度 4) 高的气体密度可以促进热交换,提高加热速度缩,短循环时间
5)由于非常一致的加热,脆性材料也可被压缩成型 图一:热等静压法成型过程 包套法 玻璃浴法 直接法 加热装置 2
工艺过程及工作原理 由于热等静压法用于粉末固结更具用代表性,下面以粉末固结过程介绍热等静压法的工艺工程和原理
热等静压法在其他领域的应用的工艺与原理与上述相似,只是省略部分阶段,故不再赘述 2
1热等静压法的工艺过程 热等静压法的一般工艺周期如下: 粉末填充一般在真空或惰性气体氛围中进行
为了提高填充粉末的密度,包套要不停的震动
为了得到统一的收缩,则需要填充粉末的密度应不低于理论密度的 68%