Kuumapuristuksessa käytetään hallittua paineen ja lämpötilan sekvenssiä. Usein paine kohdistuu jonkin verran kuumennusta, koska paineen käyttämisellä alhaisemmissa lämpötiloissa voi olla haitallisia vaikutuksia osaan ja työkaluihin. Kuumapuristuslämpötilat ovat useita satoja astetta matalampia kuin tavalliset sintrauslämpötilat. Ja melkein täydellinen tiivistyminen tapahtuu nopeasti. Prosessin nopeus ja vaadittu alempi lämpötila rajoittavat luonnollisesti viljan kasvua.
Tähän liittyvä menetelmä, kipinäplasman sintraus (SPS), tarjoaa vaihtoehdon ulkoisille resistiivisille ja induktiivisille lämmitystavoille. SPS: ssä näyte, tyypillisesti jauhe tai esipuristettu vihreä osa, ladataan grafiittimuottiin grafiittimurskaimilla tyhjiökammiossa ja pulssitettu DC-virta syötetään rei'ittimien yli, kuten kuvassa 5.35b on esitetty, samalla kun painetta käytetään. Virta aiheuttaa Joule-lämmityksen, joka nostaa näytteen lämpötilaa nopeasti. Virran uskotaan myös laukaisevan plasman tai kipinän purkautumisen hiukkasten välisessä huokostilassa, mikä puhdistaa hiukkasten pinnat ja parantaa sintrausta. Plasman muodostumista on vaikea kokeellisesti todentaa, ja siitä keskustellaan. SPS-menetelmän on osoitettu olevan erittäin tehokas monenlaisten materiaalien, myös metallien ja keramiikan, tiivistämisessä. Tiivistyminen tapahtuu alemmassa lämpötilassa ja se toteutetaan nopeammin kuin muut menetelmät, mikä johtaa usein hienorakeisiin mikrorakenteisiin.
Kuuma isostaattinen puristus (HIP). Kuuma-isostaattinen puristus on samanaikainen lämmön ja hydrostaattisen paineen soveltaminen jauheen tai osan tiivistämiseen ja tiivistämiseen. Prosessi on analoginen kylmän isostaattisen puristuksen kanssa, mutta korkealla lämpötilalla ja kaasulla, joka siirtää paineen osalle. Inertit kaasut, kuten argon, ovat yleisiä. Jauhe tiivistetään astiassa tai tölkissä, joka toimii muodonmuutoksen esteenä paineistetun kaasun ja osan välillä. Vaihtoehtoisesti osa, joka on tiivistetty ja esisintrattu huokosten sulkeutumiskohtaan, voidaan HIPoida "säiliöttömässä" prosessissa. HIP: tä käytetään jauhemetallurgian täydellisen tiivistymisen saavuttamiseen. ja keraaminen jalostus sekä jonkin verran sovelluksia valujen tiivistämisessä. Menetelmä on erityisen tärkeä vaikeasti tiivistyville materiaaleille, kuten tulenkestävät seokset, superseokset ja nonoksidikeramiikat.
Kontti- ja kapselointitekniikka on välttämätöntä HIP-prosessille. Yksinkertaisia astioita, kuten lieriömäisiä metallipurkkeja, käytetään seosjauheiden aihioiden tiheyttämiseen. Monimutkaiset muodot luodaan astioilla, jotka peilaa lopullisen osan geometriat. Säiliömateriaali valitaan tiiviiksi ja muotoaan muuttavaksi HIP-prosessin paine- ja lämpötilaolosuhteissa. Säiliömateriaalien tulisi myös olla reagoimattomia jauheen kanssa ja helposti irrotettavat. Jauhemetallurgiassa teräslevyistä valmistetut astiat ovat yleisiä. Muita vaihtoehtoja ovat lasi ja huokoinen keramiikka, jotka on upotettu toissijaiseen metallitölkkiin. Jauheiden ja esimuotoiltujen osien lasikapselointi on yleistä keraamisissa HIP-prosesseissa. Säiliön täyttäminen ja tyhjentäminen on tärkeä vaihe, joka yleensä vaatii erityisiä kiinnittimiä itse säiliöön. Jotkut evakuointiprosessit tapahtuvat korotetussa lämpötilassa.
HIP-järjestelmän avainkomponentit ovat paineastia lämmittimillä, kaasun paineistus- ja luovutuslaitteet sekä ohjauselektroniikka. Kuvassa 5.36 on esimerkkikaavio HIP-kokoonpanosta. HIP-prosessille on kaksi perustoimintatapaa. Kuumakuormitustilassa säiliö esikuumennetaan paineastian ulkopuolella ja lastataan sitten, lämmitetään vaadittuun lämpötilaan ja paineistetaan. Kylmälataustilassa säiliö asetetaan paineastiaan huoneenlämpötilassa; sitten lämmitys- ja paineistussykli alkaa. Paine alueella 20–300 MPa ja lämpötila välillä 500–2000 ° C ovat yleisiä.
Lähetysaika: 17.11.2020