热等静压在稀有难熔金属产品制备中的应用

简要介绍了热等静压技术的发展、设备原理、包套的选材与制作要求及数值模拟在热等静压技术中的应用,重点介绍了热等静压技术在稀有、难熔金属(钨、钼、钽、铌、铼及其合金)产品制备中的应用,以及热等静压处理对难熔金属微观组织及力学性能的影响研究。     

地质岩心钻头钻齿复合材料

地质岩心钻头是钻取岩心、了解地层地质情况、寻找矿床的工具。传统的岩心钻头制造工艺一般是在钻头体上镶焊硬质合金齿,选用的硬质合金牌号为YG6、YG8和YG4C等,型号为TO型、T_1型和T_3型。这这种镶焊钻头由于钻齿裸露在外面,钻进时容易折断;同时钻齿大部分埋入钻体,没有得到充分利用,浪费了贵重的硬质合金材料。     

热等静压技术在高品质难熔金属靶材制备中的应用

随着电子信息产业的快速发展,市场对靶材的质量提出了越来越高的要求。热等静压技术作为一种材料成形及特殊热处理方法,经过多年发展,已成为制备高品质靶材的重要手段。简要介绍了热等静压技术的发展、设备工作原理以及难熔金属靶材的性能要求。重点介绍了热等静压技术在高品质难熔金属Mo、W、Cr及其合金靶材制备中的应用,以及热等静压工艺对其微观组织及溅射性能的影响。     

粉末冶金Ti-23Al-17Nb的制备及性能

采用热等静压预合金粉末的方法制备了粉末冶金Ti-23Al-17Nb(原子分数)材料,用于试验的Ti-23Al-17Nb预合金粉末是采用气体雾化工艺制备的。研究了不同的热等静压工艺和热处理工艺对其力学性能的影响。测试了热等静压态和热处理后合金的力学性能,并对其微观组织进行观测。结果表明:热等静压后得到的材料虽然组织均匀、细小,但延伸率才达到2.0%;经固溶时效后,在材料的强度变动不大的情况下,材料的延伸率提高到了4.3%。经不同的固溶时效之后,材料的力学性能差异较大。     

柱齿潜孔钻头制造工艺试验研究

针对潜孔柱齿钻头的特点,对柱齿钻头用硬质合金齿通过矿山现场试验与电镜分析确定适宜材质;对柱齿钻头通过不同的热处理工艺并进行机械性能测试确定合理工艺;对柱齿钻头几何结构与参数进行设计;对固齿工艺进行改进并开展了一系列的试验研究工作。     

热等静压技术新进展

目前热等静压技术已广泛应用于航空、航天、能源、运输、电工、电子、化工和冶金等行业,用于生产高质量产品和制备新型材料.为了探讨和交流各国在热等静压设备、工艺研究及应用的发展动态,从1987年开始召开国际热等静压会议.2008年5月在美国加利福尼亚召开了第九届国际热等静压会议,本文就此次会议所报道的热等静压技术、应用及发展情况进行了概述,特别是对美国和俄罗斯热等静压技术作了介绍.     

热等静压烧结温度对Mo–Na合金性能影响

采用热等静压烧结法制备Mo–Na合金，研究了热等静压烧结温度对Mo–Na合金显微组织、硬度、密度及Na质量分数的影响，分析了Mo–Na合金热等静压烧结的致密化过程。结果表明:采用热等静压烧结法制备的Mo–Na合金显微组织细小均匀，平均晶粒尺寸在10 μm以下。随着热等静压烧结温度的升高，相对密度及硬度随之升高，在1100 ℃时达到最大，分别为99.58%和HRA 54.50，热等静压过程中液相的形成对Mo–Na合金的致密化起到了重要作用。热等静压过程很好地避免了低熔点Na金属高温烧结过程中的挥发，在1100 ℃烧结后Na质量分数基本无变化。     

热等静压(HIP)技术和设备的发展及应用

从热等静压设备的组成部分及安全保护设计方面简要介绍国外该设备的发展,并介绍国外热等静压设备的特点。在国内热等静压设备的发展方面,简要介绍研发和为国内外用户制造热等静压设备并成功投入使用的情况。在热等静压技术应用方面,主要介绍该技术在铸件致密化处理、粉末冶金、热等静压连接和复合以及在重要工程项目中的实际应用。     

热等静压近净成形数值模拟的研究进展

热等静压近净成形工艺具有材料利用率高、坯料组织均匀性好的突出优势,是镍基粉末高温合金、粉末钛合金等复杂形状部件的重要成形工艺。介绍了热等静压近净成形的工艺特点和生产流程、热等静压近净成形技术在国内外的发展和应用以及粉末热等静压致密化的微观模型和宏观模型,通过对比分析不同模型的热等静压数值模拟和试验验证结果,总结了不同模型的优缺点,分析了影响数值模拟准确性的因素。     

热等静压温度对粉末冶金René95合金成形态材料的影响的初步研究

本工作的目的是了解热等静压温度的变化对粉冶René95合金成形态材料的影响。本文简述了试验过程并简单评价了初步研究结果。研究结果表明:当热等静压温度在1100～1150℃之间时;(1)热等静压温度对成形态材料的室温及650℃极限拉抗强度及塑性影响不大,但随热等静压温度升高其0.2％屈服强度稍有下降;(2)热等静压温度提高,成形态材料的冲击韧性有所改善;(3)材料的显微组织随热等静压温度而变化,温度提高使树枝晶趋于减少,同时再结晶晶粒增加并长大;(4)热等静压温度的变化对成形坯的密度没有影响。     

热等静压和烧结热等静压对消除,硬质合金孔洞的作用

一、前言世界上第一台热等静压机(简称HIP)1955年诞生于美国巴特尔—哥伦布研究所,六十年代末这项技术得到了很大发展。目前,世界上各大硬质合金生产厂都相继采用了热等静压技术,作为提高产品最终性能的手段。1983年江汉钻头厂从美国AE公司引进了一台螺纹式结构热等静压机,用于钻头     

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。     

镍基粉末高温合金中的夹杂物

介绍了用等离子旋转电极法(PREP)制造的镍基高温合金粉末中的夹杂物及其对热等静压(HIP)和[热等静压 锻造(F)]成形件组织和性能的影响。通过掺夹杂物试验结果，系统阐述了尺寸为50～500μm的不同类型夹杂物在HIP和(HIP F)态的形貌及其对粉末高温合金低周疲劳寿命的影响，并提出了去除和控制夹杂物的有效措施。     

热等静压制备粉末高温合金原始颗粒边界研究现状

粉末高温合金作为先进高温材料被广泛应用于航空航天领域。热等静压（hot isostatic pressing,HIP）是粉末高温合金构件的制备方法之一，但是原始颗粒边界（prior particle boundaries,PPBs）的存在会极大的影响构件的性能。本文综述了热等静压制备粉末高温合金原始颗粒边界的研究现状，概述了原始颗粒边界的形成机理及其影响，总结了粉末高温合金中原始颗粒边界的消除方法，并对这些方法应用的可行性及有效性进行了分析和展望。原始颗粒边界的消除方法主要包括向粉末添加Hf、Nb等强碳化物形成元素，对粉末进行预热处理，真空动态脱气处理或等离子体滴凝处理；优化粉末制备工艺，选用纯度更高、尺寸分布更均匀的粉末；选用合适的热等静压工艺参数和工艺方式；对制件采取热挤压、退火、固溶处理和热等静压后处理等。     

Cu-Al_2O_3作金刚石钻头胎体的应用研究

为提高金刚石钻头进尺效率,以解决坚硬致密弱研磨性地层钻头进尺慢甚至打滑的问题,将Cu-Al_2O_3金属陶瓷复合材料作为金刚石钻头胎体,利用材料自身的硬脆性促使钻头依靠微切削破碎阶段即可完成金刚石的换层自锐,提高钻头磨削效率,辅以不锈钢蜂巢作为钻头胎体骨架,增强胎体整体强度,提高钻头进尺效率的同时保证其使用寿命。在重庆开县严重硅化的白云岩地层试验时,Cu-Al_2O_3金属陶瓷基孕镶蜂巢金刚石钻头以其优异的自锐性,克服该类"打滑"地层岩石致密、压入硬度大的困难,进尺效率达到0.5 m/h,寿命从0.3 m提高至3.0 m,解决了该地层钻进效率低甚至钻头打滑的问题。     

热等静压温度对FGH95粉末高温合金显微组织的影响

热等静压工艺对于直接热等静压粉末高温合金的组织、性能有至关重要的作用.针对PREP法制备的粉末的组织特点,进行了4种热等静压温度对组织影响的研究.实验结果表明,提高热等静压温度可以促进消除残余枝晶、促进再结晶及再结晶晶粒的长大、促进一次γ'相的溶解和二次γ'相的形核和长大.     

用热等静压制取铜铬系真空触头材料

介绍了用热等静压方法制备全致密铜铬、铜铬铁真空触头材料的工艺和经验，对国内三种主要生产钢铬真空触头的方法进行了分析和对比。实验数据表明，用热等静压生产的铜铬铁真空触头在密度、耐压、截流值等方面具有明显地点，开断能力与CuCr50相当。     

粉末冶金Fe基孕镶金刚石刀头的热处理强化

采用真空热压烧结制备Fe基胎体及其孕镶金刚石刀头,研究固溶、连续时效和分级时效热处理对胎体组织和性能的影响,利用颗粒增强复合材料弹性力学公式计算不同热处理条件下胎体对金刚石的机械包镶力,通过石材切割试验机测试Fe基孕镶金刚石刀头的锯切性能。结果表明:热处理促进了胎体元素扩散,提高了热压烧结Fe基胎体及其孕镶金刚石刀头的性能;与连续时效相比,分级时效对固溶处理胎体和刀头的性能提高较大。     

热压孕镶金刚石钻头偏磨的影响因素分析

分析热压孕镶金刚石钻头的压制成形过程、钻头结构和钻具组合等3个方面对钻头内外径偏磨的影响。受力分析表明,不考虑压制成形过程中的摩擦因素时,压制压力在钻头端部均匀分布。离散元仿真模拟结果表明,金属粉末与加载模具之间的摩擦是导致压制试样出现密度差异的主要因素,试样内的局部密度还与压制前该位置的初始孔隙率密切相关;试样内部的密度差异会影响胎体对金刚石的包镶能力和胎体的耐磨性,从而导致钻头的偏磨。计算结果表明,钻头外径与内径的比值a,以及钻头水口宽度与周长的比值b是导致钻头内径磨损比外径严重的主要因素,当a大于1.2且b大于0.5时这一影响迅速加剧,内径磨损较外径更严重。此外,钻头在孔底钻进时产生旋转偏摆也是造成钻头内外径偏磨的主要原因之一。     

热等静压技术制备TiAl合金

用Ti,Al元素混合粉(Ti-34％Al,Ti中含有1.5％TiC,质量分数),采用热等静压技术制备了TiAl合金,研究了热等静压压力对合金的密度,合金的微观结构以及物相等的影响,研究结果表明:随着热等静压压力的升高,合金的密度迅速增大,同时,合金中的Ti_3Al相消失,TiC与其它物质反应并在晶界处形成Ti_2Al相,随着压力的升高,合金收缩率的增大,细小的球状Ti_2AlC相会聚集在一起而变成针状Ti_2AlC,利用HIP技术可以很容易地制备出含C的TiAl复合材料。