热等静压工艺在改善铸造高温合金质量中的应用

国外用热等静压工艺处理高温合金铸件,通过消除缺陷、改善组织和减少性能分散度后,可使铸件的高温低频疲劳改善3～10倍,持久寿命提高两倍,瞬时性能也得到改善。此外,用热等静压处理后的铸件还有可能减少拓扑密堆的有害相形成。由于热等静压具有高温、高压、各向均匀受压,及气氛可控制等特点,可解决用其他工艺加工而无效的材料成型问题。     

热等静压制备Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料

用热等静压（HIP）技术制备了Ti（C,N）基金属陶瓷功能梯度材料,对热等静压氮化处理前后的组织结构、硬度以及密度变化作了比较分析。结果表明：HIP技术能在金属陶瓷表面形成硬质薄膜,表面硬度提高,并且硬度由表及里逐渐减小,这是由于高温高压氮化处理使材料中的孔洞闭合,微裂纹和缺陷的减少使得材料性能显著提高。     

消除铸件内部缺陷的有效方法——热(艹寺)静压

高温合金铸件的内部孔隙、疏松等铸造缺陷,影响了零件的机械性能和使用可靠性。采用热等静压技术,可使铸件内部孔隙完全闭合,并扩散连接而使铸件致密化,再经适当的热处理后,可明显地提高铸件的强度、塑性和疲劳性能。热等静压工艺参数和随后的热处理对铸件内部孔隙的闭合作用,以及金相组织和机械性能的影响等问题,本文通过对镍基高温合金铸件的试验,得出了有参考价值的规律。     

热等静压在铸造涡轮叶片上的应用

一、序言铸造高温合金是近二十多年来已得到了广泛应用的涡轮叶片材料,疏松是铸件固有的缺陷,它不仅减少了铸件的有效截面,而且还造成微观应力集中,因而对铸件性能必然有很大影响,往往是疲劳断裂的疲劳源,为了减少疏松、冶金工作者进行大量的科学研究,目前最有效的方法之一就是采用热等静压处理。本试验以K_(17)与K_(17)G合金作为对象以资比较。Wasielewski等人认为热等静压的致密作用是一个蠕变-扩散结合过程,并把孔隙的闭合分成两个阶段:首先是通过介质把力从各个方向等量地传递到     

热等静压工艺对新型TiC钢结硬质合金组织及磨损性能的影响

采用粉末冶金方法制备了Fe-3.0Cr-3.0Mo-0.5Cu-0.5C-33TiC钢结硬质合金,并对其进行了热等静压处理,对热等静压前、后材料的组织和性能进行了分析。结果表明:该材料的最佳热等静压参数为:压力1 4 0 MPa,温度1 260℃,保温保压时间0.5 h。经过热等静压处理后,材料烧结后遗留的孔洞等组织缺陷减小或消失,材料密度提高2.5%,硬度提高14.9%,抗弯强度提高34.4%,抗磨损性能明显提高。     

国外工艺动态

热等静压技术为要改善结构复杂零件的内部质量和机械性能,在七十年代国外出现了热等静压技术,获得优质精密铸件。热等静压是对铸件同时施加高温高压,从而消除诸如疏松一类的缺陷,获得均匀显微组织,便于     

热等静压

综合了粉末冶金和锻造的最好特点,热等静压可以生产密度为100%的复杂形状的另件。此外,它能“治愈”铸件中的缺陷,并提高其机械性能。热等静压基本上是使用高温高压压制材料的一种方法。把通常装在包套内的工件置于高压釜中,在热和压力的作用下,“生长在一起”。热等静压消除了普通的金属粉末和锻造技术的许多局限性,并发挥了它们的某些优点。     

高性能电极材料的等静压技术

叙述了制取高性能电火花加工钨铜电极的制造方法。制造工艺采用冷等静压成型－烧结－熔渗－热等静压处理几个步骤。热等静压处理使钨铜电极材料性能有较大的提高。     

细晶铸造K418B合金热等静压工艺研究

研究了不同热等静压工艺对K418B高温合金细晶铸件松和晶粒组织的影响。结果表明：对于不同的热等静压设备，由于设备精度和工作尺寸的原因，热等静压真实作用温度会有稍微的差异。铸件铸态晶粒越细。在进行热等静压处理时晶粒越容易长大，在1185℃以上进行热等静压，铸件内部疏松可以完全闭合，但在1210℃以上进行热等静压处理时，合金晶粒易于长大。该合金适宜的热等静压工艺制度为1185-1200℃/140-160MPa/4h。     

电火花加工用钨铜电极制造工艺研究

采用冷等静压（ＣＩＰ）成型→烧结→熔渗→热等静压（ＨＩＰ）处理工艺制取高密度蒿性能电火花加工用ＷＣｕ电极材料。热等静压处理使ＷＣｕ电极性能有较大幅度的提高。     

提高我国高压超高压液压件铸件质量的必备设备(HIP)热等静压机

该文对工程机械的变量柱塞泵、整体式多路阀的零件特别是较复杂的铸件进行了研究,对解决铸件微小气孔的(HIP)热等静压机进行了研究。通过国际、国内对航空航天、军工用的高压、超高压液压件铸件普遍采用HIP技术处理的情况得出结论:我国对液压件铸件进行攻关时,仅偏重材料的化学成分是不够的,应把铸件处理设备和HIP设备作为必备设备,则高压、超高压液压件铸件才能真正过关。     

后处理工艺对激光选区熔化成形Hastelloy-X合金显微组织和低周疲劳性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)技术制备Hastelloy-X合金,研究了不同的后处理工艺(1 175℃×2 h固溶处理、1 175℃/150 MPa×1 h或1 175℃/150 MPa×2 h热等静压处理)对合金显微组织和低周疲劳性能的影响。结果表明：SLM成形合金具备典型的熔池边界形貌和由细小树枝晶构成的柱状晶组织,同时存在微裂纹、气孔、孔洞等冶金缺陷;固溶处理消除了合金熔池边界,且晶粒由柱状晶向等轴晶转变,热等静压处理则能进一步闭合合金中的裂纹和气孔,同时沿晶界析出不连续的细小M₆C型碳化物;相比于固溶态合金,热等静压态合金具有更好的低周疲劳性能,其中2 h热等静压时间下得到的合金低周疲劳寿命略高;固溶处理态合金的疲劳裂纹以穿晶形式扩展,而热等静压态合金以穿晶+沿晶混合模式扩展。     

冷肋冒口的作用及其应用

在铸件顶面或厚大部位放置冒口,由于冒口和铸件相互热作用,延长了凝固时间,使铸件实际热节增大,均衡点相对后移.易产生缩孔、缩松等缺陷。如加大冒口反而加剧缺陷的产生,出现越补越缩现象,并使铸件工艺出品率降低。当把冒口尺寸缩小到一定程度,与铸件接触部分的厚度远小于铸件壁厚,这样就不增加铸件热节圆直径,使冒口先于铸件凝固,冒     

激光选区熔化Hastelloy-X合金的显微组织与拉伸性能

采用激光选区熔化技术制备了Hastelloy-X合金(沉积态),并依次进行了热等静压和热处理,研究了不同处理后合金的显微组织和室温拉伸性能。结果表明:当线能量为98J·m~(-1)时,沉积态Hastelloy-X合金组织中存在气孔、未熔粉等缺陷和熔池界、枝晶等亚结构,随着线能量的增大,合金的相对密度提高,缺陷数量减少;经热等静压处理后,组织由等轴晶和网状碳化物组成,经热等静压+热处理后,部分网状碳化物溶解并呈弥散分布,晶内析出细小的第二相;沉积态合金的断裂方式为脆性断裂,经热等静压处理后,合金的塑性提高,断口呈二次裂纹+韧窝的混合型形貌,经热等静压+热处理后,合金的塑性进一步提高,室温拉伸性能优于锻件的标准指标,断口呈以破裂碳化物为韧窝中心的韧性断裂形貌。     

云溪环保型砂铸造性能的研究

云溪环保型砂用于砂型铸造,能有效减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔等缺陷,提高铸件的内在和外表质量;同时具备绿色环保、循环应用、优质高效的综合优势。通过系统的测试研究云溪环保型砂的湿压强度、透气性、热湿拉强度、发气性、高温热膨胀性能、高温热压强度,以及高温形态和示差扫描量热-热重分析(Differential scanning calorimetryThermogravimetric analysis,DSC-TG)曲线,并和传统的煤粉湿型砂进行对比,进一步认识云溪环保型砂的特点,进一步认识型砂性能对铸件缺陷和铸件质量的影响。研究表明,云溪环保型砂与煤粉湿型砂的湿压强度、透气性、高温热膨胀性能基本相似,而云溪环保型砂的热湿拉强度、高温热压强度、发气性等性能远远优于煤粉湿型砂,这些性能优势能有效减少铸件缺陷,保证铸件质量。研究工作对进一步提高铸件的品质和推行云溪环保型砂这一绿色环保铸造生产工艺具有基础性的指导作用。     

铸件三维热应力及热裂倾向及铸造残余应力预测的研究

铸造生产的目的是生产出满足质量要求的合格铸件,即满足生产出机械性能合乎要求、内外无质量缺陷的铸件。这些缺陷主要有：缩孔（松）、热裂、粘砂、气孔等。而热裂是铸造生产中铸件产生的严重缺陷之一,它的产生可使铸件机械性能下降、甚至使铸件不能使用而成为废品,使铸造厂造成巨大损失。为此,开展铸件三维热应力及热裂倾向及铸造残余应力预测的研究。通过计算机模拟来预测铸件能否产生热裂,产生的热裂纹位置、大小,从而分析造成热裂纹的原因,并对铸造工艺加以改进,最后达到消除热裂纹产生的目的。这对于生产高质量铸件,满足铸造…     

热等静压可提高K38铸造镍基高温合金的材质

本文通过对K-38铸造镍基高温合金热等静压工艺研究表明,选定热等静压处理温度为1160～1180℃,压力120兆帕,保温保压时间3小时,可以改善铸造合金的材质。能有效地消除铸造叶片的宏观缩孔和显微疏松等铸造缺陷,显著提高合金的持久寿命和塑性,改善瞬时拉伸性能,延长低周疲劳寿命,缩小试样与试样之间以及同一叶片不同部位的性能差异。     

CCKZ63弹簧托梁热裂纹原因分析及改进措施

对比分析了CCKZ63弹簧托梁与传统托梁的生产工艺,并根据铸件热裂纹的产生机理,对CCKZ63弹簧托梁裂纹缺陷进行了分析。结果表明,热裂纹主要是由于浇注系统的设计和造芯材料选择不合理,以及浇注温度过高而产生的。针对上述原因,分别采取了改进浇注系统、增加冷铁与加强肋,以及改善造芯材料和降低浇注温度等相应的措施。试验结果证明,弹簧托梁热裂纹缺陷得到改善,提高了铸件的质量。     

Ti6Al4V合金整体零件的两步热等静压近净成形工艺探究

针对热等静压整体成形高温合金零件容易产生部分区域致密度较低、整体性能不均一的问题,提出了热等静压两步成形方法,在较低的温度和压力作用下成形为不带连通孔隙的原始零件,去除控形模具后用合适的温度压力作用使不致密区域致密,提高零件均一性。以Ti6Al4V粉末材料为例,使用有限元模拟和实验测试相结合的方法,确定了两步成形法的工艺参数,并成形了叶盘零件。SEM结果显示：热等静压两步法成形的零件组织由板条状α+β相组成,原始颗粒边界消失,不连通孔隙闭合。断口形貌显示:在合适的两步成形工艺参数加载下,粉末颗粒冶金结合牢固, 不再成为裂纹起始处,拉伸强度提高。两步法拉伸性能略优于常规热等静压拉伸性能,性能达到同规模锻件水平。     

易割冒口的石灰石砂隔片

采用易割冒口,能节约切割冒口用的人力和氧气等,简化铸件的清整工作。待别是高锰钢金属型铸造时,采用易割冒口,能使金属型结构简化,并防止铸件产生裂纹等铸造缺陷。我厂采用石灰石砂作易割冒口隔片使用效果较好,其强度高、透气性好,铸件光洁、无气孔。现简介如下:一、隔片材料的配制和性能。