За горещо пресоване се използва контролирана последователност на налягане и температура. Често налягането се прилага след известно нагряване, тъй като прилагането на налягане при по-ниски температури може да има неблагоприятни ефекти върху детайла и инструмента. Температурите на горещо пресоване са с няколкостотин градуса по-ниски от обичайните температури на синтероване. И почти пълното уплътняване настъпва бързо. Скоростта на процеса, както и необходимата по-ниска температура, естествено ограничават количеството растеж на зърното.
Свързан метод, искрово плазмено синтероване (SPS), осигурява алтернатива на външните резистивни и индуктивни режими на нагряване. В SPS проба, обикновено прах или предварително уплътнена зелена част, се зарежда в графитна матрица с графитни щанци във вакуумна камера и импулсен постоянен ток се прилага през щанцовете, както е показано на фигура 5.35b, докато се прилага налягане. Токът предизвиква нагряване на Джоул, което бързо повишава температурата на образеца. Смята се, че токът също така задейства образуването на плазмен или искров разряд в поровото пространство между частиците, което има ефект на почистване на повърхностите на частиците и подобряване на синтероването. Плазмообразуването е трудно да се провери експериментално и е предмет на дискусия. Показано е, че методът SPS е много ефективен за уплътняване на голямо разнообразие от материали, включително метали и керамика. Уплътняването се случва при по-ниска температура и се завършва по-бързо от другите методи, което често води до фини зърнени микроструктури.
Горещо изостатично пресоване (HIP). Горещото изостатично пресоване е едновременното прилагане на топлина и хидростатично налягане за уплътняване и уплътняване на прахообразен компакт или част. Процесът е аналогичен на студено изостатично пресоване, но с повишена температура и газ, предаващ налягането към детайла. Често се срещат инертни газове като аргон. Прахът се уплътнява в контейнер или кутия, която действа като деформируема бариера между газа под налягане и детайла. Като алтернатива, част, която е била уплътнена и предварително прецизирана до точката на затваряне на порите, може да бъде HIPed в процес без контейнери. HIP се използва за постигане на пълно уплътняване в праховата металургия. и керамична обработка, както и някакво приложение при уплътняването на отливките. Методът е особено важен за трудно плътни материали, като огнеупорни сплави, суперсплави и неоксидна керамика.
Технологията за контейнери и капсулиране е от съществено значение за процеса на HIP. Обикновени контейнери, като цилиндрични метални кутии, се използват за плътност на заготовки от прах от сплав. Сложни форми се създават с помощта на контейнери, които отразяват геометриите на крайната част. Материалът на контейнера е избран да бъде непропусклив и деформируем при условията на налягане и температура на HIP процеса. Контейнерните материали също трябва да не реагират с праха и да се отстраняват лесно. За праховата металургия често се срещат контейнери, изработени от стоманени листове. Други опции включват стъкло и пореста керамика, които са вградени във вторична метална кутия. Стъкленото капсулиране на прахове и предварително обработени части е често срещано в керамичните HIP процеси. Пълненето и евакуацията на контейнера е важна стъпка, която обикновено изисква специални тела върху самия контейнер. Някои евакуационни процеси протичат при повишена температура.
Ключовите компоненти на системата за HIP са съда под налягане с нагреватели, оборудване за подаване на налягане и предаване на газ и контролна електроника. Фигура 5.36 показва примерна схема на HIP настройка. Има два основни режима на работа за HIP процес. В режим на горещо зареждане контейнерът се загрява предварително извън съда под налягане и след това се зарежда, загрява до необходимата температура и се поставя под налягане. В режим на студено зареждане контейнерът се поставя в съда под налягане при стайна температура; след това започва цикълът на отопление и налягане. Често се срещат налягане в диапазона 20–300 МРа и температура в диапазона 500–2000 ° C.
Време за публикуване: ноември-17-2020