等静压技术及其应用

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2024年热等静压市场发展现状

2024年热等静压市场发展现状

2024年热等静压市场发展现状引言热等静压技术是一种在流体力学中广泛应用的原理,它通过控制流体的温度和压力来实现流体的平衡状态。

热等静压技术在航空航天、机械制造和能源领域发挥着重要的作用。

本文将对热等静压市场的发展现状进行详细的分析和探讨。

热等静压市场概述热等静压市场是一个快速发展的市场,由于其广泛应用于多个领域,具有巨大的潜力。

热等静压技术可以提供稳定的压力和温度控制,有效降低能耗和噪音,同时提高系统的可靠性和寿命。

因此,热等静压技术在众多行业中得到了广泛的应用。

热等静压市场的主要应用领域航空航天领域热等静压技术在航空航天领域中起到了关键的作用。

该技术可以有效地控制航空发动机的温度和压力,提高发动机的性能和效率。

此外,热等静压技术还可以减轻发动机的振动和噪音,提高乘客的舒适度和安全性。

机械制造领域在机械制造领域,热等静压技术常被应用于高精度加工设备中。

例如,热等静压技术可以用于模具加工中,通过控制液体的温度和压力,实现对工件的精密加工。

此外,热等静压技术还可以应用于高速轴承、液压缸和精密轧辊等设备中,提高设备的性能和可靠性。

能源领域在能源领域,热等静压技术可以应用于火力发电厂和核电厂中。

通过控制冷却水的温度和压力,可以提高发电设备的效率,并减少能源浪费。

此外,热等静压技术还可以应用于石油和天然气开采领域,提高采油效率并减少环境污染。

热等静压技术的发展趋势研发和创新热等静压市场的发展离不开研发和创新。

随着科技的不断进步,热等静压技术将会得到更多的改进和突破。

例如,热等静压技术可以与人工智能技术相结合,实现智能化的控制和监测。

此外,研发人员还在不断探索新的材料和工艺,以提高热等静压系统的性能和可靠性。

环保和能源节约随着环保意识的提升,市场对于环保和能源节约的需求也在不断增长。

热等静压技术具有高效节能的特点,因此在市场上的需求也在增加。

热等静压技术的应用可以减少能源的浪费,降低环境污染,符合可持续发展的要求。

等静压技术

等静压技术

等静压技术等静压技术是一种利用密闭高压容器内制品在各向均等的超高压压力状态下成型的超高压液压先进设备。

等静压工作原理为帕斯卡定律:“在密闭容器内的介质(液体或气体)压强,可以向各个方向均等地传递。

”等静压技术已有70多年的历史,初期主要应用于粉末冶金的粉体成型;近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、工具制造、塑料、超高压食品灭菌和石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。

等领域。

等静压技术按成型和固结时的温度高低,分为冷等静压、温等静压、热等静压三种不同类型。

冷等静压技术冷等静压技术,(Cold Isostatic Pressing,简称CIP)是在常温下,通常用橡胶或塑料作包套模具材料,以液体为压力介质主要用于粉体材料成型,为进一步烧结,煅造或热等静压工序提供坯体。

一般使用压力为100~ 630MPa。

温等静压技术温等静压技术,压制温度一般在80~120℃下.也有在250~450℃下,使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为300MPa左右。

主要用于粉体物料在室温条件下不能成型的石墨、聚酰胺橡胶材料等。

以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。

热等静压技术热等静压技术(hot isostatic pressing,简称HIP)HIP) ,是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,它不仅用于粉末体的固结.睫传统粉末冶金工艺成型与烧结两步作业一并完成.而且还用于工件的扩散粘结,铸件缺陷的消除,复杂形状零件的制作等。

在热等静压中,一般采用氩、氨等惰性气体作压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃。

工作温度一般为1000~2200℃,工作压力常为100~200MPa。

与常规成型技术相比特点等静压技术作为一种成型工艺,与常规成型技术相比,具有以下特点:a.等静压成型的制品密度高,一般要比单向和双向模压成型高5 ~l5 。

热等静压制品相对密度可达99 8%~99.09%。

金属热等静压

金属热等静压

金属热等静压简介
金属热等静压是一种先进的金属成形工艺,主要用于制造高强度、高韧性、金属复合材料等。

金属热等静压工艺是将金属坯料置于高压容器中,通过高压下的热等静压成形,使金属材料的晶粒细化、组织均匀化,从而提高材料的强度、韧性和耐腐蚀性能。

在金属热等静压工艺中,金属坯料被放置在高压容器中,容器内部充满了惰性气体,然后通过高压泵将气体压缩,使容器内部的压力达到数千兆帕,接着通过加热的方式将金属坯料加热至高温,最后施加压力进行成形。

金属热等静压工艺具有以下优点:
1.提高材料的强度和韧性:金属热等静压工艺可以使金属材料的晶粒细化,从而提高材料的强度和韧性。

2.提高材料的耐腐蚀性能:金属热等静压工艺可以使金属材料的组织均匀化,从而提高材料的耐腐蚀性能。

3 节约材料和能源:金属热等静压工艺可以使金属材料的浪费减少到最小,同时可以节约能源。

4.生产高精度和高复杂度的零件:金属热等静压工艺可以制造高精度和高复杂度的金属零件,适用于航空航天、汽车、船舶等领域。

总之,金属热等静压是一种高效、精密的金属成形工艺,具有广泛的应用前景。

等静压强度

等静压强度

等静压强度
等静压强度是材料在等静压力作用下所表现出的强度性能,是一种重要的材料力学性能指标。

等静压技术是一种先进的成型技术,其原理是将待压材料置于高压容器中,通过液体介质传递静压力,使材料受到均匀的压力,从而被压缩成所需的形状和尺寸。

在等静压条件下,材料中的应力分布均匀,不会出现局部应力集中的现象,因此可以有效地提高材料的机械性能和可靠性。

等静压强度的测试方法一般采用圆柱形试样,通过测量试样在等静压力作用下的变形量和压力之间的关系,计算出试样的抗压强度。

等静压强度的影响因素包括压力大小、温度、材料性质、颗粒大小和形状等。

其中,压力大小是影响等静压强度最主要的因素。

随着压力的增加,材料中的微裂纹和气孔被压缩和封闭,材料的密度和强度逐渐增加。

同时,随着温度的升高,材料的可塑性和韧性也会得到提高,有利于提高等静压强度。

等静压强度在材料科学、陶瓷、粉末冶金、玻璃、塑料等领域中具有广泛的应用。

例如,在陶瓷工业中,等静压技术被用于制造高强度、高致密度的陶瓷制品,如陶瓷刀具、陶瓷轴承等。

在粉末冶金领域,等静压技术可以用于制备高密度、高硬度的金属粉末制品,如硬质合金、金刚石等。

此外,等静压强度还可以用于评估材料的可靠性和安全性,为工程设计和产品开发提供重要的参考依据。

总之,等静压强度是材料在等静压力作用下所表现出的强度性能,其测试和应用在材料科学和工程领域中具有重要意义。

随着科技的不断发展,等静压技术和等静压强度指标的应用范围还将不断扩大和完善。

粉末等静压成型及应用

粉末等静压成型及应用

粉末等静压成型及应用粉末等静压成型是一种常见的粉末冶金加工技术。

它通过将金属或陶瓷粉末填充到模具中,然后施加压力使其固化成形。

在这个过程中,粉末颗粒相互接触并结合,形成一体化的物体。

粉末等静压成型具有以下优点:成型精度高、尺寸精确、结构均匀、性能高、耐磨、内部无缺陷等。

因此,它被广泛应用于很多领域,包括汽车、航空航天、电子、机械等。

粉末等静压成型的过程包括几个关键步骤:1. 原料准备:首先需要选择合适的金属或陶瓷粉末作为原料。

这些粉末的颗粒大小、形状和成分对最终产品的质量和性能有重要影响。

通常情况下,粉末还需要经过预处理,如筛选、混合等。

2. 填充模具:将经过处理的粉末填充到模具中。

填充过程需要保证粉末均匀分布,并且要考虑到产品形状和尺寸的要求。

3. 施加压力:填充好粉末后,需要施加压力使其固化。

压力的大小取决于原料的特性和所需成品的要求。

通常情况下,压力需在几十到几百兆帕范围内。

4. 固化和烧结:施加压力后,粉末会被压实并结合成形。

接下来,产品需要经过固化和烧结的过程,以进一步增强其力学性能和密度。

5. 后处理:最后,成品需要进行后处理,如研磨、抛光、涂漆等,以增强其表面质量和外观。

粉末等静压成型的应用非常广泛。

以下是一些典型的领域和应用:1. 汽车工业:粉末等静压成型技术可以用于生产发动机零件、传动系统、悬挂系统等各种汽车部件。

这些部件通常需要高强度、高精度和复杂的形状,而粉末等静压成型可以满足这些要求。

2. 航空航天工业:航空航天领域对材料的要求非常高,需要具有轻量化、高强度和高耐热性能的部件。

粉末等静压成型可以制造出复杂的航空航天部件,如涡轮叶片、发动机零件等。

3. 电子行业:粉末等静压成型可以用于制造电子元器件,如传感器、连接器等。

这些元器件通常需要高精度和高可靠性,而粉末等静压成型可以实现精细的形状和尺寸控制。

4. 机械工业:粉末等静压成型可以用于制造各种机械零件,如齿轮、减振器、液压元件等。

等静压石墨成型技术

等静压石墨成型技术

等静压石墨成型技术等静压技术原理是根据帕斯卡原理,利用制品在各向均等的超高压压力状态下成型的先进技术。

其制成品的各向同一性好,针对性能要求高,形状复杂及细长比大的零件有很好效果。

等静压技术已有70多年的历史,初期主要应用于粉末冶金成型;近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、、塑料、石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。

等静压技术按成型和固结时的温度高低,分为:冷等静压、温等静压、热等静压三种不同类型。

a 冷等静压技术(Cold Isostatic Pressing,简称CIP) 是在常温下,通常用橡胶或塑料作包套模具材料,以液体为压力介质,主要用于粉体材料成型,为进一步烧结,煅造或热等静压工序提供一般使用压力为100~ 630MPa。

b 温等静压技术,压制温度一般在80~500℃下.使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为100MPa左右。

主要用于粉体物料在室温条件下不能成型的石墨、聚酰胺橡胶材料等。

以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。

c 热等静压技术(hot isostatic pressing,简称HIP) (HIP) ,是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,它不仅用于粉末体的固结.使工艺成型与烧结两步作业一并完成.而且还用于工件的扩散粘结,铸件缺陷的消除,复杂形状零件的整理等。

在热等静压中,一般采用氩、氨等惰性气体作压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃。

工作温度一般为1000~2200℃,工作压力常为100~200MPa。

等静压技术-与常规成型技术相比特点等静压技术作为一种,与相比,具有以下特点:a.等静压成型的制品密度高,一般要比单向和双向模压成型高5 ~l5 。

热等静压制品相对密度可达99 8%~99.09%。

b.压坯的密度均匀一致。

在摸压成型中,无论是单向、还是双向压制,都会出现压坯密度分布不均现象。

这种密度的变化在压制复杂形状制品时,往往可达到10% 以上。

冷等静压技术简介

冷等静压技术简介

冷等静压技术简介1前言等静压技术是根据帕斯卡原理开发出来的一种新型粉体成型和固结技术。

帕斯卡原理也称为静压传递原理,其主要内容是,加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递,也就是说,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点。

等静压技术首先是由美国西屋灯泡公司于1913年开发出来的,此后,等静压技术及其应用范围快速发展,目前已广泛应用于铸造、原子能、塑料、石墨、陶瓷、永磁体、生物药物制备、食品保鲜和军工等领域。

2等静压技术的分类及特点按样品成型和固结时的温度分类,可将等静压技术分为冷等静压、温等静压和热等静压三种。

冷等静压技术是指在室温环境下进行的等静压成型技术,通常用橡胶和塑料作包套模具材料,以液体为压力介质,压力为100~ 630MPa,主要用于粉末成形。

其目的是为下一步烧结,煅造或热等静压等工序提供预制品。

温等静压技术一般指压制温度不超过500℃的等静压成型技术,使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为300MPa左右,主要用于在室温条件下不能成型的粉体物料(如石墨、聚酰胺、橡胶等)的压制,以使其能在较高的温度下制得坚实的坯体。

热等静压技术是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,一般采用氩、氨等惰性气体作为压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃,工作温度范围为1000~2200℃,工作压力范围100~200MPa。

它不仅用于粉体的成型与烧结,而且还用于工件的扩散粘结,铸件缺陷的消除,复杂形状零件的制作等。

作为一种新型的粉体成型与固结工艺,等静压技术具有以下特点:(1) 压坯密度高。

采用等静压制备的样品,其密度一般要比单向和双向模压成型的高5~l5%,采用热等静压制备的样品,相对密度可达99.8~99.09%。

(2) 压坯密度均匀一致。

在模压成型中,无论是单向,还是双向压制,由于粉料与钢模之间的摩擦阻力的存在及成型压力在传递过程中的递减,会出现压坯密度分布不均现象,这种密度的差异在压制复杂形状制品时,往往可达到10% 以上。

川西热等静压

川西热等静压

川西热等静压
川西热等静压技术的应用
一、概述
川西热等静压技术又称为热等压法,是指在油藏开采过程中,在油井(气井)的各点进行温度、压力监测,根据弹性地层、非弹性地层以及低渗,凝析等不同物性特征,采用不同的深井等静压监测技术,来获取油气藏的流体密度及流动特性,从而建立油气藏的温度-压力特征。

二、技术原理
川西热等静压技术基于温度-压力的相互关系,温度升高会导致地层压力升高,压力增加则会导致温度降低。

根据温度-压力的关系,川西热等静压技术主要采用两种方式:一种是在油藏中利用矿物热缩行为,即观测压力下温度的变化;另一种是利用热渗流的特性,即观测温度下压力的变化。

三、技术优势
1.相对于深井注水法、压裂技术、水力测试以及其他技术,川西热等静压技术效率高,数据收集的室外作业现场和运行时间都相对较短,更便于施测现场的管理。

2.在温度-压力范围内,川西热等静压技术可以获得更精确的结果,从而更好地评价地层的反应特征。

3.川西热等静压技术在油藏开发中具有重要作用,可用于指导油藏的开发设计、油气流动特性的模拟及油气藏异常的分析诊断。

4.川西热等静压技术可用于优化钻井液的注入方案,以提高油藏开发评价及开发效果。

四、技术应用
1.川西热等静压技术可用于对油气藏进行精细比较和特征分析,从而更好地评价地层的反应特性。

2.川西热等静压技术可用于深井注水法、压裂法及其他开发技术的改进,以获取更优的开发效果。

3.川西热等静压技术可用于预测油气藏的温度-压力特性,以供油藏开发的设计和评价。

4.川西热等静压技术可用于油气藏异常的分析诊断,可以更准确预测油气藏的存储量及其他特征信息。

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等静压技术及应用1.等静压技术 (1)1.1等静压技术的介绍及发展情况 (1)1.2等静压技术的应用 (3)2.冷等静压技术 (4)2.1冷等静压在陶瓷中的应用 (4)2.2在粉末冶金中的应用 (6)2.3冷等静压技术在食品加工行业中的应用 (7)3.热等静压 (8)3.1热等静压技术在硬质合金中的应用 (9)3.2在粉末冶金中的应用 (11)3.3在陶瓷中的应用 (11)等静压技术1.1等静压技术的介绍及发展情况等静压成形技术是一种利用密闭高压容器内零件受到各向均等的超高压压力状态进行成形的先进制造技术,根据静压力基本方程(p=p+pgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p。

发生变化时,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。

这就是说,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点,这就是等静压成形的原理。

目前等静压技术的应用领域主要集中在粉末高压固化烧结、扩散连接及组件扩散连接等领域。

其分类也根据产品成形温度的不同分为冷等静压技术(常温,一般使用压力为100~ 630MPa)、温等静压技术(温度一般在80~120℃下,压力为300MPa 左右)热等静压技术(工作温度一般为1000~2200℃,工作压力常为100~200MPa。

)。

等静压技术作为一种先进成形技术,与传统的成形技术相比具有明显的优势,主要集中在:第一.等静压成形的产品,具有密度高而分布均匀、产品内部不存在气泡、成品晶粒间显微孔隙度很低,其力学性能与电性能均比别的成形方法好。

第二.等静压制品几乎无内应力,压坯可以直接进窑烧结,不会翘曲与开裂。

第三.制作长径比(长度与直径之比)很大的产品是轻而易举的事,而其他方法是则是事倍功半或者无法实现。

第四.制作高熔点、高硬度材料的大型产品及形状复杂的产品。

第五.等静压成形的坯体比其他成形方法制得坯体烧成温度低并且不会污染高纯度的压坯材料由于等静压技术有着传统材料成形方法所无法比拟的优点,并且随着新材料新工艺的不断出现,使得等静压设备的需求不断增加,其产品的应用领域不断扩大,特别是1955 年美国巴特尔研究所为了研制核反应堆的材料而开发了热等静压应用技术以来,经过70~80年代,各国开始的高技术热潮也有力地推动了HIP 技术的发展,将热等静压技术作为陶瓷、高温合金、复合材料成形的一种重要的工艺手段。

在美国、日本、瑞典等国都已进行工业化生产。

为了适应新工—HIP、浸渍H IP、烧结HIP 艺的要求, 同时开发出了高温HIP、超高压HIP、O2等多种特殊用途的HIP 设备。

由于HIP 技术的迅速发展, 在80 年代世界各国投入使用的HIP 设备迅速增长。

据统计, 从1955~1975 年的20 年间, 全世界HIP 设备台数共为99 台, 而1983~1988 年的5年间, 平均每年投入使用的HIP 设备达90 台。

这也从一个侧面反映了HIP 迅猛发展之趋势。

等静压产品也开始进入了重要的工程项目,例如,近海油气田的开发中,瑞典粉冶公司向北海油田提供了1500 吨HIP 产品,西欧、北美、日本和俄罗斯共同建造的2000兆瓦核聚变反应堆广泛采用了HIP 制品,其中仅第一壁的结构重量就达4100 吨。

我国等静压技术的研究起步较晚,热等静压技术的研制与开发始于60 年代。

经过30 多年的努力, 今天在研究、开发与应用方面均已形成一定的规模。

在粉冶高温合金、粉末高速钢以及高温合金铸件的致密化处理等领域,国内的有关科研机构做了大量的基础性研究,同时用于研究和生产的HIP 设备也迅速地加了, 以不低于152%的速度从1988 年的25 台跃增至1998 年的63 台,30 多年来, 我国等静压技术虽取得了可喜的成绩和得到了迅速的发展,但在总体水平上仍落后于西方发达国家。

图1 HIP设备的应用领域1—高温合金, 2—硬质合金, 3—陶瓷, 4—合成材料5—扩散粘结, 6—铸件致密化, 7—Be 材, 8—其他图2 HIP ( 包括烧结- HIP ) 设备数量的增长1.2等静压技术的应用等静压技术初期主要应用于粉末冶金的粉体成型;尤其是发动机整体叶盘制造,在航空航天领域具有重要的意义。

现代航空发动机的结构设计和制造技术是发动机研制、发展、使用中的一个重要环节,21世纪,高推重比发动机要求减轻结构重量,降低研制和制造成本,为满足这一苛刻的要求,必须更新制造技术和改善加工工艺,在提高发动机可靠性和维护性的同时,尽可能提高发动机的推力和推重比,减轻重量。

超高压等静压成型技术为利用特种轻质高性能材料实现发动机整体、轻量化成型提供了契机,为我国以F119、F120、EJ200 为标志第四代战斗机和大型飞机制造给予重要的技术支持。

如图3为利用等静压技术压制的粉末钛合金叶轮。

同样,等静压技术在民用油泵等叶轮的制造上发挥出色,显著提高叶轮在低温下的力学性能。

此外,等静压技术可广泛应用于陶瓷、铸造、原子能、工具制造、塑料和石墨等领域,在零件致密化处理和复合、连接方面具有卓越的表现。

图3等静压技术制造的粉末钛合金叶轮2.冷等静压技术冷等静压技术是在常温下实现等静压制的技术,通常以橡胶或者塑料作为包套的模具材料,以液体或弹性体(塑料、橡胶)为压力介质,压力可以达到600MPa。

冷等静压技术克服了普通模压技术产生形状畸变等弊端,使冷等静压的压坯密度高而且均匀,收缩量小,形状也容易控制,其应用范围已经从难容金属、硬质合金扩大到其他的粉末冶金领域。

由于冷等静压工艺成形压坯的尺寸只受高压缸内腔尺寸的限制,不需要受到普通模压压力机总压力的控制,所以采用冷等静压技术可以成形大尺寸的压坯。

利用冷等静压技术通过塑性包套的模腔或者刚性模件构成的模腔可以成形复杂形状的压坯。

2.1冷等静压在陶瓷中的应用目前,冷等静压技术已经应用在陶瓷工业中,包括耐火砖、陶瓷管、氧化铝灯管、氧化铝研磨球等,如图4所示。

a) b)c) d)图4 冷等静压成形的陶瓷产品(a 氧化铝研磨球b 钛酸铝生液管 c 高压电磁绝缘子 d 陶瓷真空灭弧室)其国内应用的产品如下表所示表一2.2在粉末冶金中的应用冷等静压技术广泛用来制做尺寸大,形状复杂,性能要求严格的硬质合金轧辊,人造金刚石用顶锤,硬质合金刀具等。

还广泛用来成形高径比大的各类粉末材料,如钨、高速钢、铍、铝等棒状、管状不同尺寸形状的坯件,从而保证了这些材料的性能,发挥了粉末冶金与冷等静压技术相结合的优越性。

如图5所示为用金属粉末采用冷等静压法所压制成的各种高精度刀具预制成形毛坯。

图5 金属粉末采用冷等静压法所压制成的各种高精度刀具预制成形毛坯。

其在粉末冶金方面的应用如下表所列表二2.3冷等静压技术在食品加工行业中的应用用于食品的低温杀菌和灭酶,采用冷等静压高静压处理,只对蛋白质和酶类的分子立体结构中非共价键的结合产生影响,对其它的风味物质、色素、维生素等没有影响,在杀菌和灭酶的同时保持了食品原有的味道和色泽。

如:高静压加工后的果汁保持了95%以上的维生素含量,而热加工后的果汁只有72%一78%。

开发新型食品方面,由于高静压处理对食品的蛋白质、脂类、多糖等主要成分有不同程度的作用,可以改善其功能特性,生产出属性不同的新型食品。

食品中的蛋白质经过高静压处理后发生变性,形成凝胶,其组织结构、凝胶强度、外观、口感均比热处理形成的凝胶要好。

如:鸡蛋经500MPa压力处理后产生凝固,与热处理煮熟的鸡蛋不同,味道特别鲜美,蛋黄富有弹性,且呈鲜黄色,营养成分几乎没有变化;将鳕鱼糜、青鳕和拉丁鱼在400MPa下处理10min,均可制成外观细腻、口感很好的鱼糕;高静压还可以使牛肉组织嫩化,可以考虑利用高静压的冷加工特色,将鱼肉、猪肉、牛肉、羊肉等肉片加压处理,一方面杀菌,另一方面使之肉类组织结构和形状得到改善,生产出便于食用的方便食品(可佐以微波烹调、或简单加热)。

图6 超高压饮料、海产品等食品加工3.热等静压作为等静压成形技术的一种,超高压热等静压技术是在高温下利用各向均等的静压力进行压制的工艺方法,是一种重要的材料成形手段。

该方法采用金属或陶瓷包套(低碳钢、Ni、Mo、玻璃等),使用氮气、氩气作加压介质,使材料热致密化。

优点在于集热压和等静压的优点于一身,成形温度低,产品致密,性能优良。

同时该技术具有生产周期短、工序少、能耗低、材料损耗小等特点。

目前,热等静压主要应用于:热等静压粉末的固结,包括高速钢粉末、高温合金粉末、钛合金粉末、陶瓷材料粉末等;热等静压铸件的处理,主要包括高温合金铸件、铝合金铸件、钛合金铸件;热等静压的扩散连接,主要包括同种金属的粘结、异种金属的粘结、金属与金属氧化物的粘结以及金属基复合材料的制备。

热等静压成形技术有着极大地应用潜力,在复杂形状零件或者近净形状零件的加工、新合金的制备、非晶态材料及复合材料的处理以及金属表面涂层等方面,将会很有前途。

在发动机制造中,热等静压机已用于粉末高温合金涡轮盘和压气盘的成型。

把高温合金粉末装入抽真空的薄壁成形包套中,焊封后进行热等静压,除去包套即可获得致密的、接近所需形状的盘件。

粉末热等静压材料一般具有均匀的细晶粒组织,能避免铸锭的宏观偏析,提高材料的工艺性能和机械性能。

粉末高温合金热等静压或热等静压加锻造的盘件已在多种高推重比航空发动机上应用。

同样,热等静压还用于制造粉末钛合金风扇盘和飞机上的粉末铝合金和粉末钛合金承力构件。

在航天器制造工业中,热等静压主要用于制造致密的碳质结构件,如火箭的舵面和固体火箭发动机喷管喉衬等。

经热等静压致密化处理可消除各种合金的精密铸件,如高温合金涡轮叶片和铸钛机匣等内部疏松和缩孔,提高性能、可靠性和使用寿命。

热等静压还是返修旧件以延长使用寿命的一种有效方法。

大多数生产型热等静压机的加热温度通常为1000~2000℃,最大压力在100~200MPa(1000~2000大气压)之间。

a) b)图7 热等静压的产品(a通过热等静压复合扩散连接制备的大尺寸复合轧辊 b通过热等静压覆层技术制备的复合材料)3.1热等静压技术在硬质合金中的应用20世纪60年代末,HIP技术在硬质合金生产中开始得到实际应用。

人们在传统的真空烧结基础上,对硬质合金进行了热等静压处理,形成了真空烧结+HIP 工艺。

该工艺将相对密度高于92%的烧结制品,在热等静压机中于压力为80~150MPa、温度为1320~1400℃条件下处理一段时间,使制品的致密度明显提高,孔隙度降至HIP处理前的1/20~1/100,甚至更低,抗弯强度及使用寿命均明显改善。

但HIP的设备设计和控制费用昂贵,维护和操作也比较复杂,因此在硬质合金中的应用尚不普遍。

其产品应用如下:表三3.2在粉末冶金中的应用粉末高速钢的研制成功被称之为冶金领域的重大事件,现已经成为高速钢的新分支,60年代中期,瑞典ASEAStora公司就采用ASP工艺生产出全致密化高速钢锭,每个钢锭重达3吨以上,该公司建立了自己的高速钢系列,这些材料特别适合用做高性能刀具、模具和精细刀具;在粉末高温合金成形领域中由于一系列的粉末冶金技术,如无污染的雾化技术、热等静压、等温锻造、快速冷凝、机械合金化等在这个领域的应用,使其工艺相当成熟,前景一派光明,MA6000E等型号的粉末合金的高温性能,已经超过了最好的泵叶片材料其应用的产品如下表四3.3在陶瓷中的应用陶瓷材料具有力学强度大,抗氧化性强,耐磨损性好,热膨胀系数小、硬度高以及耐高温抗热震和耐化学腐蚀等优良特性,因此在工业中得到了广泛的使用,机械行业中已被成功的用作各种轴承、切削刀具和机械密封部件。

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