大型粉末冶金/热等静压(PM HIP)产品:一个增长有望的产业

用热等静压能生产出用任何其他工艺无法生产的大型粉末冶金产品,大型的HIP(热等静压)装置能制造非常大的零件。大型粉末冶金/热等静压产品(以下简称PM HIP)装置为产业带来了新的机会。ZMet Inc的Dr Stephen J Mashl在为Powder Metallurgy Review撰写的这篇独家报告中,概述了HIP装置的发展,并估计了大型粉末冶金产品的生产潜力。     

热等静压(HIP)工艺模型化进展

关于HIP(热等静压)工艺的模型化,已进行了30多年。开发HIP工艺模型的目的,在于使HIP工艺最佳化,节约材料,减少HIP坯料或制品的切削加工量,降低生产成本,尽快生产出近终形或成品零件。本文评述了开发HIP工艺模型的3条途径,概述了4种HIP工艺模型化的现状与效果,最后介绍了对AshbyHIP6 0模型的一个试验验证。     

近年来热等静压(HIP)处理与应用发展趋势

自1970年以来,高温合金、不锈钢及钛等主要的大型粉末冶金(PM)近终形零件,已广泛采用热等静压(HIP)处理,从1970年以来,已安装的约有1 000台热等静压装置(这些HIP装置约50%是用于研究与开发的)。HIP装置也用于使铸件致密化处理、扩散粘结与包层及使硬质合金致密化。这篇述评主要着眼于HIP技术和粉末材料应用的发展趋势。     

高合金粉末HIP轧辊的材料特性

1 前言随着近年来的轧制工序的高效率化、高性能化,对热轧用轧辊的要求越来越严格了。因此,对线、棒材或扁钢轧制用的小型轧辊也提出了更高的质量要求,如不发生桔皮状缺陷、耐磨、不发生事故等。另一方面,对由气体雾化法制造的急冷凝固粉末进行HIP(热等静压)处理、烧结的粉末HIP材料,容易实现高合金化、高硬度化,并易获得均匀微细的组织;所以可期待提高上述的那些特性。     

热等静压设备的最新发展趋势

近几年来,粉末冶金陶瓷和特种碳工业的发展速度相当快。在所采用的成型与烧结工艺中,热等静压工艺正在越来越引起人们的重视。日本神户钢公司于1974年研制出自己的第一台热等静压设备,目前该公司已向用户提供130多台HIP设备。本文论述了HIP的最新发展趋势,同时还介绍了该公司生产的新型HIP设备。     

HIP’14:第11次国际热等静压会议粉末冶金/热等静压(PM HIP)的重要创新进展

第11次国际热等静压会议,2014年6月9~13日,在瑞典斯德哥尔摩召开,吸引了国际观众参与讨论在粉末冶金这个生机勃勃领域的技术创新和工业生产中的新技术。国际HIP委员会(IHC)主席Dr Stephen Mashl,向Powder Metallurgy Review报告了这次会议的活动,其中包括HIP零件优秀竞赛的获奖者,并对HIP技术的大量应用进行了深入说明。     

热等静压工艺在钢结硬质合金中的应用

为了解决大尺寸、异型件的制造问题,并改善其性能,进行了将热等静压工艺应用于钢结硬质合金生产中试验研究。经正交设计试验,HIP的工艺参数建议取为:压力8.3×10_7Pa,温度1140℃,保温4小时。经冷等静压、真空预烧、热等静压及后续锻造制造的产品与传统工艺制造者相比,其密度和硬度均有提高,抗弯强度提高18％。     

氮对末冶金高氮无镍不锈钢组织与性能的影响

采用常压氮气熔炼与高压氮气雾化工艺制备出不同氮含量的无镍不锈钢(17Cr12Mn2MoN粉末,并利用热等静压(HIP口)工艺成形.采用扫描电镜、电子探针显微镜、XRD、金相显微镜和万能力学试验机等测试手段及设备,研究不同氮含量对无镍不锈钢(17Cr12Mn2MoN)组织和性能的影响.研究结果表明,随着氮含量增加,无镍不...     

热等静压制造钛铜复合材料

热等静压(HIP)是以氩等惰性气体为传压介质，利用温度和压力相乘效果的卓越加工技术，压力可大于100MPa，温度高达1000℃以上，在工业上得到了广泛的应用。典型的有粉末的加压烧结接合，铸件及烧结件内部缺陷的去除和致密化，同种或不同材料间的扩散接合都可用它。电子束焊接(EBW)是在真空气氛中以高能量密度的电子束为加热源的焊接方法，焊接金属的气体及非金属夹杂少，焊缝处晶粒细小，熔池较深，适用于钛、铝、镁等活性金属材料及复杂形状构件的焊接。HIP制造的钛铜复合材是以导电性好的无氧铜为芯材，以耐蚀性好的钛、镍或不锈钢全…     

烧结态硬质合金的HIP处理

试验表明 ,用测密度的方法来判定烧结态YG系列等硬质合金制品内有无孔隙是不准确的。通过对WC Co、WC Ni、WC Ni Co系列合金热等静压 (HIP)前后组织和性能变化的分析 ,论述了HIP工艺在粉末冶金工业中的重要地位和意义。     

热等静压铁氧体磁头材料

讨论了铁氧体材料的致密化及氧平衡关系，指出烧结后的相对密度应达到９５￣９６％，才能顺利进行无包套热等静压处理；采用等静压力１００ＭＰａ，加热至烧结温度下１５０￣１６０℃时，即可使材料全致密化；加压介质Ａｒ气中残留的氧会造成铁氧体材料的氧化，导致龟裂并使导磁率恶化，但可控制氧分压加以防止；导磁率还可通过平衡退火处理得以恢复。     

国内热等静压技术的若干应用

介绍了HIP技术在（1）各种铸件处理；（2）硬质合金致密出；（3）粉末团结；（4）铍组件；（5）复合材料；（6）压力浸渗；（7）高压触头及电极材料；（8）陶瓷材料等方面的国内应用情况，并就HIP工艺制度的选择和需注意的问题作了简要的分析和介绍。     

Densifying and hardening of martensitic steel powders in HIP units providing high cooling rates

Hot isostatic pressing (HIP) units are worldwide used for the compaction of metal alloy powders. The cooling rate in a HIP unit is usually comparatively low. This lengthens cycle times and requires an additionally heat treatment for quenched and tempered steels. Novel cooling HIP concepts in HIP units feature high quenching rates. In this study, tool steels were investigated with respect to their time–temperature–transformation behaviour for different cooling parameters. The paper shows that encapsuled powdered tool steels can be compacted and hardened in the HIP unit. The examined steels exhibit a comparable or even a higher hardness and a finer microstructure. HIP units with high-quenching rates enable to compact and heat treat materials in one step.     

热等静压保温保压时间对TiAl合金有关性能的影响

研究了热等静压时间对TiAl合金有关特性的影响.在其它条件不变的情况下,10 min保温保压后,TiAl合金的密度已经达到3.46g/cm~3.时间从10 min逐渐增加到70min,所得TiAl合金的密度有所增加,但增加不明显,所得TiAl合金是一种非稳定状态,时间的延长对物相的影响不大.同时随着时间的延长,TiAl合金内部产生了微裂纹.1380℃,保温1h热处理后,合金内部的微裂纹消失,物相组成也转变成稳定的TiAl相.     

热等静压用陶瓷模的烧结

热等静压用陶瓷模要具有一定的室温强度，又要具有良好的高温塑性变形能力，因而需要采取特殊的烧结工艺，本工作分析了加热过程中陶瓷模中的物理，化学变化，设计了缓慢加热／冷却，分段保温的烧结方法。研究结果表明，陶瓷模材料中的ＳｉＯ２颗粒在烧结过程中发生了多次晶型转变，并伴随着强烈的体积变化，采用设计的烧结方法，较好地控制晶型转变而引起的体积变化，避免了陶瓷模开裂或畸变，此外还发现，加入ＭｇＯ和ＴｉＯ２助烧     

ITO靶材热等静压致密化工艺研究

用化学共沉淀法制备的ITO复合粉末经冷等静压成形后进行热等静压致密化,热等静压时采用碳钢作包套,采用铜箔作隔层,实验研究了热等静压主要工艺参数对ITO陶瓷靶材致密化的影响,实验结果表明:靶材的相对密度在大约1000℃处有一峰值;相对密度随压力增加而增加;当保温温度较低时,适当延长保温时间有利于提高密度;当保温温度较高时,延长保温时间反而使密度降低,分析了ITO在高温下的分解行为以及这种行为对致密化的作用,还解释了ITO复合粉末部分脱氧使ITO陶瓷半导化的机理。     

热等静压钒的组织和性能研究

纯钒粉末通过预清洗、冷等静压(CIP)成形、热等静压(HIP)的工艺制备成纯钒块材,采用拉伸实验、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线结构衍射仪(XRD)等技术对其力学性能和微观组织结构进行了研究.结果表明:在1 200℃条件下,纯钒的强度、伸长率和密度随热等静压压力升高而增加,随热等静压保温时间延长而下降;在1 200℃/120MPa/1h工艺条件下制备的纯钒试样相对密度达99.7%,抗拉强度和伸长率分别达552MPa和20%.纯钒的晶粒结合紧密,呈单相,为板条状马氏体结构,其断裂方式以解理断裂为主.     

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。