铝合金热等静压处理

虽然热等静压处理传统上应用于高温合金、钛、碳化钨等材料方面,但在铝合金方面的应用正在扩大,这应部分归功于热等静压公司(HIP Ltd)开发的 Densal 工艺。论证热等静压处理的原理的早期工作始于50年代,并一直持续到60年代。在此期间,美     

热等静压(HIP)工艺的发展

1976年,Ｈｏｗｍｅｔ公司首先开始把热等静压(ＨＩＰ)技术用于宇航工业。热等静压的部件能满足关键的、高应力场合的应用。今天,ＨＩＰ的应用领域已经迅速扩大到汽车(涡轮增压轮和柴油机阀杆),医药(置换器),石油(阀体),以及化学加工等工业方面。ＨＩＰ工艺为这些领域的工程师们提供了比采用传统工艺如铸造和锻造工艺生产部件更大的设计自由度。采用传统工艺不能制造的部件,现在可以采用ＨＩＰ工艺完成。ＨＩＰ工艺应用的迅速发展,导致燃气轮机工业标准的深化。这些标准要求消除精铸件中的收缩气孔率,如在日益复杂的叶片翼型方面。ＨＩＰ工艺…     

精密铸件的热等静压处理

一、前 言 所谓热等静压处理(Hot IsostaticPressing,缩写为HIP),乃是在高温下,以氩气等为压力介质,向被处理工件施加高的静压,以提高材料致密度和组织均匀性,改善材料性能的方法。这种工艺是1955年美国Batlelle研究所作为核燃料元件聚集体的扩散接合方法而设计出来的。1965年,美国Alcoa公司开始研究用热等静压法消除铸件缺陷,以提高柴油机铸造铝合金活塞的疲劳     

高温下钛合金粉末件的压实性研究

钛及钛合金切削加工困难，切削成本非常高，因此需开发有效的制备工艺。常见的制备工艺有：铸造、锻造等。粉末冶金方法(P/M)制备的零部件成本低、机械性能比常规方法制备的产品的高。P/M工艺还可以制备形状复杂的近净形件。 P/M制备工艺中，通常采用冷等静压、无压力烧结、热压、热等静压(HIP)及P/M锻造来压实粉末。对尺寸较大的部件来说，冷等静压 烧结(或热等静压)法不如热压或P/M锻造法有效，因前者的制备周期较长。 P/M锻造 将多孔的预型件在模具中进行锻造获得较致密、晶粒尺寸小的近净形件。与常规金属锻造不同的是，多孔预型…     

粉末冶金钛部件

通过粉末冶金技术生产钛部件,可使一系列结构件获得技术和经济上的利益。这种生产技术原则上有两种工艺: 通过挤压、烧结和锻造工艺把由廉价的海绵状粉末与适当的中间合金粉末混合而成的所需合金,加工成完全致密的部件。文章讨论了这种生产工艺及由此而得到的几个人们熟悉的钛合金的性能。这种方法首先适于生产处于超高周疲劳应力作用之下的部件,把由旋转电极法(PREP法)生产的含有中间合金的球形粉,装在钢模或由其它材料制的模具(比如陶瓷模)里,热等静压成部件。这样就得到了近成品形状的预制件(“near net shape”),这种预制件的机械加工量极少。这种粉末冶金部件的静态和动态强度值完全符合目前的锻造钛合金强度值。本文评述了粉末原料、热等静压成形及其可获得的性能。     

偏滤器中钨与异种材料的连接技术研究进展

偏滤器是现代磁约束核聚变堆试验装置中一个非常重要的部件,其中面向等离子体材料、热沉材料和结构材料之间物理性能差异大的异种材料的连接是一个技术难题。电子束焊接技术、钎焊技术、热等静压技术、烧结-熔渗法、铸造技术、涂层技术等连接技术用于钨与铜、钨与钢的连接,功能梯度材料和中间过渡层的使用有效降低了连接部件的热应力。本文对水冷和氦冷2种偏滤器中钨及其合金材料与铜、低活化钢的连接技术进行了评述和展望。     

热等静压对DD419单晶高温合金组织与持久性能的影响

在3种条件下对第二代单晶高温合金DD419进行了热等静压(HIP)处理,利用X射线三维成像技术(XRT)对处理后的样品进行表征,研究了热等静压对合金持久性能的影响.结果表明:热等静压处理能够显著降低孔洞的直径和数量.对于热等静压处理充分的样品,其孔隙率极低,持久寿命相较于热等静压之前提高了59％.对于热等静压处理不充分...     

日本热等静压

神户制钢所是日本最大公司之一,包括钢铁、机械工程、铝铜和焊接四个部。在高压技术方面,机械工程部是日本的领先者。神户制钢所运用自己的经验,发展了自己的热等静压设备,目前是日本唯一的热等静压设备制造厂,已制造了10多台热等静压设备,用于生产硬质合金、特殊钢和电子工业     

新型高强韧钛合金的粉末热等静压规律研究

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法(EIGA)制备出一种钛基预合金粉末,然后用粉末冶金热等静压技术(PM-HIP)进行成形,研究了热等静压温度对该粉末冶金钛合金性能的影响。结果表明,采用气体雾化制粉工艺能够制备出满足要求的洁净预合金粉末,其相变点为883℃。热等静压温度在β相变点以下,制备的高强韧钛合金呈α+β双态组织,拉伸强度和冲击性能与热等静压温度成正相关。热等静压温度高于β相变点,组织中形成大尺寸的晶粒,α相衍射峰增强,为针状分布,合金性能略有下降。采用粉末热等静压技术制备的新型α+β两相钛合金具有高强高韧的特点,热处理能够提高合金的冲击性能。     

热等静压法制取复合硬质合金轧辊

选用铁基复合材料作复合辊内层,采用热等静压扩散连接法将其复合到硬质合金外层,制得了近实物尺寸的复合硬质合金轧辊。考察了铁基复合材料内层的热等静压烧结组织和性能及复合辊内、外层界面结合情况。并对复合辊线切割时产生的裂纹作了分析。从而为热等静压法复合硬质合金轧辊的深入研究提供了实验基础。     

选区激光熔化法制备的M2052锰铜合金的组织与性能

使用真空感应熔炼气雾化法(VIGA)制备M2052锰铜粉末,通过选区激光熔化技术(SLM)直接成形合金试样,经固溶时效处理和热等静压加工,从热力学计算、显微组织分析及力学性能测试等方面对SLM法制备的锰铜合金进行了研究。研究发现SLM法成形的锰铜合金的抗拉和屈服强度较高,但冲击吸收能量低,塑性差。经过热等静压处理后,合金的综合力学性能明显提高。     

热等静压对电子封装60wt%Si-Al合金组织与性能的影响

采用喷射成形技术制备了新型电子封装材料60wt%Si-Al合金,选用两种热等静压工艺对其进行致密化处理,研究热等静压对材料组织和性能的影响。观察、分析了热等静压致密化后合金组织,测试了热等静压后合金的致密度、导热及热膨胀性能。结果表明,热等静压可有效减少或消除喷射成形60wt%Si-Al合金坯件内部的缩松缩孔,使合金接近理论密度。固态(520℃)热等静压后的合金相比半固态(600℃)热等静压合金,表现出更高的致密度、热导率和更低的热膨胀系数。     

热等静压对ZL114A铸件组织和性能的影响

通过对比热等静压前后合金的拉伸性能、疲劳性能和组织缺陷,研究了热等静压对ZL114A合金铸件组织和性能的影响。结果表明,热等静压可使铸件力学性能提高(抗拉强度提高了4.8%、伸长率提高了144%),经热等静压后,铸件疲劳性能可提高98%,热等静压对铸件中缩松、细小气孔等缺陷能进行有效修复。     

美铝投资热等静压技术生产钛航空发动机零部件

为提升在航空业的地位,轻金属制造领军企业美铝于6月2日在美国密歇根州Whitehall工厂投资2 200万美元用于热等静压技术。公司副总裁Oliver Jarrault表示,与美铝公司在印第安纳州La Porte、维吉尼亚州Hampton工厂的扩建以及正在增长的3D打印能力相结合,这项投资能够使高品质钛、镍及3D打印零部件的生产能力得到极大提升,满足世界最畅销航空发动机的需求。热     

汽车电机用稀土永磁材料的制备与性能研究

分别采用热等静压烧结法和两步法制备了Nd33Dy0.8Fe64.5Al0.5B1.2汽车电机用稀土永磁材料,并对其显微结构和磁性能进行了测试分析。结果表明,与热等静压烧结法相比,采用两步法制备的试样具有更高的磁体密度、更好的晶粒取向度、更细小均匀的微观组织和更好的室温磁性能。     

热等静压对SEBM成形TC4钛合金性能的影响分析

由于选区熔化成形的TC4钛合金致密程度不高，因此针对电子束选区熔化技术（SEBM）成形的TC4钛合金，随炉进行热等静压试验，研究分析热等静压处理后合金的微观组织和力学性能。结果表明，经过热等静压处理后的TC4钛合金试件通过排水法测试出的相对密度达到了99%以上，几乎完全致密。对拉伸试样并进行室温拉伸试验，热等静压处理后的试件呈现出抗拉强度下降，塑性提高的趋势，抗拉强度为640.49 MPa，低于SEBM成形件的760 MPa，断裂伸长率达到19.95%。试样断口呈现被拉长的杯锥状及数量少、形状大且深的韧窝。热等静压过处理后的试件呈现出网篮组织，整体均匀细致，在β晶界内密集的片状α相互交错分布，且伴随着等轴α相。     

铍表面溅射沉积钒镀层研究

采用磁控溅射法在热等静压成形铍基底表面进行了钒镀层的沉积,并通过SEM、AFM、XRD对钒镀层的微观组织结构进行了分析;为了研究铍/钒镀层界面在高温环境下的互扩散性能,对沉积后的涂层进行了热等静压(HIP)处理。结果表明:采用磁控溅射法可以在铍表面获得结合良好、结构致密的纯钒镀层,镀层晶粒尺寸约为175nm,在垂直于基底表面内为柱状生长。热等静压处理后铍基底和钒镀层间发生了扩散,扩散层厚度约为1μm,并且形成了金属间化合物Be12V。     

世界最大的热等静压系统开始运行

美国专门从事热等静压（HIP）的BodycoteIMT有限公司在位于卡马斯的新工厂开始使用其直径为1625mm×2540mm的HIP系统，这是由瑞典的ABB压力系统公司制造的，是目前世界上使用最大的HIP系统，可在1260℃时压力超过100MP加工部件．卡马斯工厂取代了BodycoteIMT公司在俄勒冈州波特兰附近的业务，目前是世界上最大的Hll，加热处理工厂，工厂有三台Hll，机，一名600kPa压力淬火真空热处理炉，为扩展设计了足够的空间，可安装10台真空热处理设备和另一名大型热等静压机，BodyCOte称卡马斯是为世界范围顾客提供最快的成本经济、质量保…     

热等静压对单晶高温合金组织和持久性能的影响

在高温度梯度真空定向凝固炉中,采用螺旋选晶法制备了单晶高温合金,再在1180℃/150 MPa条件下对其进行热等静压,然后进行标准热处理,研究了热等静压对单晶高温合金组织和不同条件下持久性能的影响。结果表明,合金热等静压后,铸态组织的共晶含量基本保持不变,γ′相尺寸增加,立方化程度增加,γ基体通道变宽。热处理组织的γ′相尺寸稍有减小,立方化程度增加。在760℃/800 MPa和980℃/250 MPa条件下,合金的持久寿命增加;而在1100℃/140 MPa条件下,粒状碳化物的析出导致持久寿命没有提高,与未热等静压的合金持平。     

温度对铜膜中间层W/CuCrZr热等静压焊接质量的影响

采用磁控溅射沉积40μm铜膜作为中间层,分别在950、980和1050℃下通过热等静压(HIP)焊接技术制备了国际热核聚变实验堆(ITER)计划W/CuCrZr偏滤器部件焊接模块,以考察温度对磁控溅射沉积40μm铜膜作为中间层W/CuCrZr偏滤器部件焊接质量的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和EDS能谱分析焊接界面的形貌和成分,利用超声波无损探伤(NDT)仪对焊接界面缺陷进行了检测,利用力学拉伸试验机考察了焊接界面的结合强度和CuCrZr合金的力学性能。结果表明:磁控溅射法沉积40μm铜膜作为中间层,可以有效地提高HIP焊接界面质量。特别是在980℃时,所制备的焊接模块能够满足ITER计划对于偏滤器部件连接性能的要求。