För varmpressning används en kontrollerad sekvens av tryck och temperatur. Ofta appliceras trycket efter att någon uppvärmning har inträffat, eftersom applicering av tryck vid lägre temperaturer kan ha negativa effekter på delen och verktyget. Varmpressningstemperaturer är flera hundra grader lägre än vanliga sintringstemperaturer. Och nästan fullständig förtätning sker snabbt. Processens hastighet såväl som den lägre temperatur som krävs begränsar naturligtvis mängden korntillväxt.
En relaterad metod, gnistplasmasintring (SPS), ger ett alternativ till yttre resistiva och induktiva uppvärmningssätt. I SPS laddas ett prov, vanligtvis pulver eller en förkompakterad grön del, i en grafitform med grafitstansar i en vakuumkammare och en pulsad likström appliceras över stansarna, som visas i figur 5.35b medan tryck appliceras. Strömmen orsakar Joule-uppvärmning, vilket höjer provets temperatur snabbt. Strömmen antas också utlösa bildandet av en plasma- eller gnisturladdning i porutrymmet mellan partiklar, vilket har effekten att rengöra partikelytor och förbättra sintring. Plasmabildningen är svår att verifiera experimentellt och diskuteras. SPS-metoden har visat sig vara mycket effektiv för förtätning av en mängd olika material, inklusive metaller och keramik. Förtätning sker vid lägre temperatur och slutförs snabbare än andra metoder, vilket ofta resulterar i finkorniga mikrostrukturer.
Het isostatisk pressning (HIP). Varm isostatisk pressning är samtidig applicering av värme och hydrostatiskt tryck för att komprimera och förtäta en pulverkompakt eller del. Processen är analog med kall isostatisk pressning, men med förhöjd temperatur och en gas som överför trycket till delen. Inerta gaser som argon är vanliga. Pulver förtätas i en behållare eller burk, som fungerar som en deformerbar barriär mellan den trycksatta gasen och delen. Alternativt kan en del som har komprimerats och förinställts till porstängning HIPPAS i en "behållarlös" process. HIP används för att uppnå fullständig förtätning i pulvermetallurgi. och keramisk bearbetning, liksom viss tillämpning vid förtätning av gjutgods. Metoden är särskilt viktig för svårtätande material, såsom eldfasta legeringar, superlegeringar och icke-oxidkeramik.
Behållare och inkapslingsteknik är avgörande för HIP-processen. Enkla behållare, såsom cylindriska metallburkar, används för att täta plåtar av legerat pulver. Komplexa former skapas med hjälp av behållare som speglar den slutliga delgeometrin. Behållarmaterialet är valt att vara läckertätt och deformerbart under tryck- och temperaturförhållandena i HIP-processen. Behållarmaterial bör inte reagera med pulvret och vara lätta att ta bort. För pulvermetallurgi är behållare formade av stålplattor vanliga. Andra alternativ inkluderar glas och porös keramik som är inbäddade i en sekundär metallburk. Glasinkapsling av pulver och förformade delar är vanligt i keramiska HIP-processer. Fyllning och evakuering av behållare är ett viktigt steg som vanligtvis kräver speciella fixturer på själva containern. Vissa evakueringsprocesser äger rum vid förhöjd temperatur.
Nyckelkomponenterna i ett system för HIP är tryckkärlet med värmare, gastrycks- och handutrustning och styrelektronik. Figur 5.36 visar ett exempel på en HIP-inställning. Det finns två grundläggande driftsätt för en HIP-process. I varmladdningsläget förvärms behållaren utanför tryckkärlet och laddas sedan, värms upp till önskad temperatur och trycksätts. I kallladdningsläget placeras behållaren i tryckkärlet vid rumstemperatur; sedan börjar uppvärmnings- och tryckcykeln. Tryck i området 20–300 MPa och temperatur i området 500–2000 ° C är vanliga.
Inläggstid: 17-17-2020