热等静压

摘要： 目的研究圆柱包套经热等静压后内部不同位置粉末TiAl合金的组织与力学性能,为后续复杂结构包套热等静压整体成形工艺优化提供参考。方法将装填有Ti-47Al-2Cr-2Nb雾化粉末的不锈钢包套在1230/170 MPa/3°C.5 h条件下热等静压,利用扫描电子显微镜观察烧结后包套内不同区域的显微组织,利用显微硬度计测量相应区域的显微硬度,最后选取芯部与靠近边缘组织测量室温与750°C的拉伸性能。结果经扫描电镜观察,各区域组织均匀度为:芯部>径向边缘/下端盖>装粉口/边角处。其中,包套装粉口/边角区域组织存在球形γ相、PPBs以及大块α_(2)相,而芯部组织分布更均匀。经显微硬度测试,边角处与装粉口显微硬度最低,分别为275.38HV_(0.2)/10与280.23HV_(0.2)/10;芯部显微硬度最高,为309.47HV_(0.2)/10。芯部组织的室温、750°C拉伸性能均好于边缘组织。结论包套直角结构对组织均匀性影响较大,圆柱包套不同部位组织形貌差异明显,芯部区域拉伸性能与显微硬度都更好。

摘要： 酸环境电解去除包套是热等静压成形复杂钛合金构件的关键工序之一。针对目前酸环境电解对热等静压钛合金性能影响研究较少的现状,研究在40°C的硫酸溶液中,不同电解时间对热等静压TA15钛合金表面钝化膜、氢含量和力学性能的影响。结果表明:电解时间分别为15、30、45、60 d时,热等静压TA15钛合金表面钝化膜厚度逐渐增加,到60 d时钝化膜厚度达到了175.3μm;氢含量在15 d时增幅非常小,平均值低于2×10^(-5),30 d后则显著增加,到60 d时平均氢含量达到5.4×10^(-4);热等静压TA15材料屈服和抗拉强度随着电解时间的延长逐渐降低,塑性变化不大。硫酸环境电解直接影响热等静压钛合金材料的表面质量和力学性能,后续需强化工艺控制。

摘要： 目的 研究热等静压处理对选区激光熔化(SLM)成形不同沉积方向Inconel 718合金试样显微组织和力学性能的影响规律,提升Inconel718合金的综合力学性能。方法 采用SLM技术制备平行沉积方向和垂直沉积方向的Inconel 718合金试样,并对试样进行热等静压(HIP)处理和热等静压+固溶时效(HIP+HT)处理。利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子背散射衍射(EBSD),对合金的显微组织、断口形貌、物相组成、晶粒形貌及取向进行分析。对试样进行显微硬度和拉伸强度性能测试,对比分析不同沉积方向SLM、HIP及HIP+HT试样的显微硬度、拉伸强度、屈服强度以及断口延伸率。结果 SLM成形的Inconel718合金经热等静处理后,平行方向的晶粒形态由柱状晶转变为等轴晶,晶粒尺寸增大,并伴随有孪晶形成。晶界处的Laves相基本溶解,同时有许多MC碳化物在γ基体中析出。不同处理状态下平行方向试样的拉伸强度、屈服强度和硬度值均小于垂直方向。平行和垂直方向SLM成形件的拉伸强度σb分别为996.3MPa和1051.1MPa,热等静压处理后σb分别提高至1151.5 MPa和1167.6 MPa。对比3种处理工艺,垂直方向的HIP+HT试样具有最高的强度和硬度,且整体性能优于锻件技术标准要求。断口分析表明,3种试样的断口均呈韧性断裂。结论 热等静压处理可以消除裂纹和孔隙等缺陷,促进不同方向的显微组织均匀化,从而综合提升SLM工艺制备的Inconel 718合金的力学性能。

摘要： 多光谱波段透过型ZnS体材料在整流罩、红外透镜、红外窗口等领域具有广泛应用。本文全面梳理和总结了ZnS体材料制备技术的最新研究进展,包括热压技术、化学气相沉积+热等静压技术等。分析了不同制备方法对ZnS体材料光学性能的影响因素。最后展望了ZnS体材料的未来发展方向。

摘要： 以In718C铸造高温合金为研究对象,观察分析了热等静压前后合金高低倍组织的变化,研究了热等静压对In718C合金组织结构和性能的影响。结果表明,In718C合金经热等静压后,铸造疏松缺陷得以基本消除,合金均匀化程度提高,Laves相、δ相得以消除,主要强化相γ″的尺寸、数量发生改变。热等静压后需对热处理进行适当调整,使γ″相尺寸形貌回复到最佳状态。

摘要： 等静压技术是一种能够为制品提供各向同性、超高成型压力的成型及致密化技术,按工作温度的不同,可分为热等静压(HIP)、温等静压(WIP)及冷等静压(CIP)三类。热等静压即是一种利用高温高压同时作用使金属或陶瓷制品经受各向同等压力从而使制件得以烧结和致密化的工艺技术。本文阐述了热等静压技术的设备、原理及其应用现状。

摘要： 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10μm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°C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°C烧结后Na质量分数基本无变化。

摘要： 为提高热压孕镶金刚石钻头力学性能和耐磨性,使之更好地适用于强力规程钻探现场,提出常规热压+热等静压相结合的金刚石钻头制造方法。以2个优选的预合金体系钻头胎体配方为基础,分别采用常规热压、常规热压+热等静压的方式试制钻头胎体和孕镶金刚石钻头进行室内测试和现场试验对比分析。室内测试表明,相较于常规热压烧结方式,采用常规热压+热等静压烧结后,钻头胎体的硬度平均提高2.0 HRC,磨损量平均下降2.3 mg,相对密度达到98.7%和99.1%。现场试验结果表明,引入热等静压烧结之后,相同配方热压金刚石钻头其机械钻速相差不大,但耐磨性明显提高,使用寿命平均提高50.42%。

摘要： 分析了ZTC4钛合金铸件典型孔洞缺陷的特征形貌及能谱,观察热等静压处理前后铸件内部典型气缩孔缺陷的显微组织、定量分析α片层厚度和显微硬度,结果表明:热等静压处理后ZTC4钛合金铸件组织α片层厚度明显增大,气缩孔缺陷附近的α片层厚度由1.8μm增大至2.2μm,远离缺陷处的α片层厚度由1μm增大至1.5μm。热等静压处理后,气缩孔缺陷附近的显微硬度由353 HV提升至365 HV,远离缺陷处的显微硬度由319 HV降低至316 HV,这是由于气缩孔内部气体O、N元素在热等静压过程中扩散至临近缺陷组织,导致缺陷附近组织显微硬度进一步提升,而铸件片层组织粗化使得远离缺陷处显微硬度有所下降。

摘要： 低活化铁素体/马氏体(reduced activation ferritic/martensitic,RAFM)钢及钒合金被认为是未来核聚变反应堆第一壁的候选结构材料,性能各有优劣,可满足近中期应用要求.采用热等静压技术在温度800°C、等静压压强150 MPa和保温时间2 h下实现V4Cr4Ti合金和CLF-1钢的固态扩散连接,对其界面微观组织、元素扩散特征以及抗剪强度进行了分析.结果表明,CLF-1钢在距离连接界面120μm区域内出现脱碳层,而V4Cr4Ti合金侧存在宽度约1.5μm的高硬脆碳化物层;V4Cr4Ti合金/CLF-1钢连接界面无缺陷,接头室温抗剪强度最高达238 MPa.断口分析表明,断裂发生于靠近V4Cr4Ti合金侧的高硬脆碳化物层,断口表现出整体韧性,局部脆性断裂的特征.

摘要： 利用热等静压技术,采用混粉法制备高含量ZnO的AgZnO(12)电接触材料,研究了材料的显微组织,测试了电接触性能.利用扫面电镜(SEM)、金相显微镜(OA)表征了材料的微观形貌和电弧作用后的触点表面形貌.结果表明,热等静压技术能够有效的提高AgZnO(12)的烧结坯致密度;热等静压制备的AgZnO(12)丝材软态抗拉强度达到292MPa,延伸率达到16‰比同状态下常规烧结的丝材分别提升了5.4％和28％,显微硬度值为80.3,没有明显的变化;AgZnO(12)加工硬化率高,随加工变形延伸率急剧下降;在直流阻性负载下的电弧作用后阳极形貌平整,材料侵蚀以喷溅为主,阴极形貌有富银的凝固凸点,周边形成金属凝固铺层;材料转移为阳极往阴极转移,接触电阻低而稳定,有很好的应用前景.

摘要： 为了从模拟的角度探究TC4合金铸件热等静压过程,将铸件中的缩孔采用简化的表征方式,基于双线性弹塑性模型和诺顿蠕变模型模拟了TC4合金铸件在热等静压过程中的致密化行为,为后期初步建立热等静压缩孔湮灭模型,预测缩孔打下基础.

摘要： 采用三种不同的热等静压工艺620°C/80MPa,775°C/100MPa和930°C/120Mpa,制备了初始密度不同的Ti6Al4V合金试样.建立了耦合考虑偏应力与静水压力作用下粉末材料热等静压作用下的屈服准则,基于不同初始密度的多孔试样的单轴实验,修正了传统的Shima屈服准则.并结合立方体测试件对修正的屈服模型进行了验证.结果表明:单轴实验参数可以有效修正的Shima屈服准则,基于修正屈服准则的数值模拟结果与实验结果的误差在5％以内,有效验证了屈服准则的可靠性.

摘要： 论述了六十多年粉末钛合金热等静压技术发展历程和目前各国研究发展现状,分析了在航空航天领域市场开拓遇到的问题原因,提出了解决的办法,并对其发展前景进行了展望.

摘要： 本工作对TiA1合金进行了模壳热等静压成型,并对成形样件的尺寸收缩、合金的化学成分、微观组织、拉伸性能,以及合金/模壳界面微观结构进行了分析.结果表明:采用陶瓷模热等静压成型制备出了高125mm的复杂样件,粉末致密化过程中,从外径向内、内径向外及高度三个方向发生尺寸收缩;成型过程中合金中氧含升高了130ppm;合金组织为均匀细小的双态组织,片层团及等轴晶尺寸为20μm左右;合金的室温延伸率达到1.4％以上,抗拉强度达到420MPa以上,760°C拉伸延伸率达到了5.8％以上,抗拉强度达到460MPa以上;合金与陶瓷模壳接触的边沿存在厚度约200μm未致密化的疏松层。

摘要： 采用热等静压工艺制备出具有不同氧含量的高致密Mo-50％Cu合金,研究氧含量对Mo-50％Cu合金组织与性能的影响.结果表明:氢气还原处理可显著降低Mo-50％Cu混合粉末的氧含量;氧含量为4250μg/g的Mo-Cu合金热等静压后相对密度为98.1％,氧含量为990μg/g的Mo-Cu合金热等静压后相对密度为99.6％,低的氧含量有利于Mo-50％Cu合金HIP过程中的致密化;氧含量对Mo-50％Cu合金的热物理性能具有显著影响,氧含量越低,材料导热性能越好,热膨胀系数越高.

摘要： 采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备了成分为Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(原子分数,％)的预合金粉末,通过包套热等静压工艺制备了粉末Ti2AlNb合金.实验结果显示,粉末粒度显著影响粉末Ti2AlNb合金的孔隙分布.对制备的粉末Ti2AlNb合金粉末环坯进行X射线探伤,检验结果显示环坯无明显焊接气孔及夹杂缺陷.采用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM),研究了热等静压态Ti2AlNb合金电子束焊接头显微组织,从熔合区到母材的组织为单相组织向双态组织过渡,熔合区和热影响区显微硬度略高于母材.

摘要： 采用气体雾化法制备了洁净的名义成分为Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(at.％)预合金粉末,利用典型包套热等静压工艺制备了Ti-22Al-24Nb-0.5Mo粉末合金.调整热等静压工艺参数或改变样品尺寸都会对粉末合金的组织和性能带来影响,研究结果显示:热等静压参数变化和样品尺寸的改变都会影响粉末合金的致密化进程,特别是影响高温持久寿命.通过有限元理论计算结果与实际实验分析吻合,有限元预测致密化收缩为模具设计和热等静压参数优化提供了有利工具.

摘要： 本文采用雾化制粉+热等静压+热处理的工艺制备了粉末冶金高速钢，研究了不同制备工艺对高速钢2060的碳化物、力学性能及断口形貌的影响.结果表明:雾化制备的高速钢2060粉末颗粒球形度较好;高速钢2060的基体上碳化物分布均匀,颗粒呈近球形状;冲击断口形貌呈现脆性断裂特征,且经锻造的高速钢2060的冲击功、抗弯强度值均有较大幅度的提高.

摘要： 采用等离子旋转电极工艺制备TA29合金粉末,对该合金粉末进行表征,研究了粉末显微组织.研究结果表明:等离子旋转电极工艺制备TA29粉末H、O元素含量增加,其中H元素含量增加明显,金属元素含量略有下降.粉末粒度分布符合高斯正态分布,粉末形态绝大部分是球形,未观察到空心粉末,粉末由α'马氏体组织构成.在随后的粉末冶金技术研究中,采用热等静压技术得到了组织细小、均匀的TA29粉末构件,粉末构件伸长率至少达到了13.5％以上.

摘要： 热等静压罐的端板包括中心区域和主区域，所述主区域从所述中心区域径向延伸并且在围绕所述端板周边的拐角处终止。所述端板沿所述主区域从所述中心区域到所述拐角的厚度增加，从而确定一个锥角。所述拐角包括内表面，所述内表面包括圆角部分，所述主区域通过所述圆角部分平滑地过渡到唇缘。还公开了一种包括所述端板中的至少一者的热等静压罐，以及一种使用所述热等静压罐热等静压冶金粉末的方法。

摘要： 本发明提供了一种钛合金进气道构件热等静压成形模具及热等静压成形方法，属于热等静压成形技术领域。所述钛合金进气道构件的气道的进气口和出气口位于不同的平面上，所述模具包括外包套组件、内包套组件、包套盖和包套底，所述内包套组件为中空结构，且外形面与所述气道结构匹配，所述外包套组件套设在所述内包套组件外部且二者之间形成钛合金粉末容设腔，所述包套盖和包套底分别从两端封堵所述容设腔，所述包套盖上设有与所述容设腔连通的进料孔，用于填注所述钛合金粉末。本发明通过中空结构内包套组件，最终实现在在短时间内快速脱除内包套组件的目的。

摘要： 提供一种用于制造部件的方法，该方法包括以下步骤：制备对应于待成型部件的内部尺寸的成型器；在成型器的至少一个表面上提供第二材料的层；将成型器放置在容器中并用第一材料填充该容器；对该容器进行热等静压压制，使得第二材料扩散进入第一材料中。

摘要： 本发明涉及一种热等静压机快速冷却方法，所述热等静压机由一个压力容器(1)构成，压力容器内部有炉料区(19)以及布置于其间的隔热体(8)，且在隔热体(8)范围内有加热元件(4)以及炉料(18)布置于炉料托板(6)上，该方法的特征在于：在压力容器(1)的炉料区(19)内部通过至少一个喷嘴(13)喷入流体形成旋流(23)，流体在旋流(23)经过隔热体(8)附近的过程中与炉料(18)附近的流体混合，且从喷嘴(13)流出的流体其温度低于炉料区(19)中的流体或者炉料(18)。在本发明所推荐的热等静压机中，在压力容器(1)之内至少有一个导管(12)与炉料区(19)内的至少一个喷嘴(13)相连，并且给导管(12)供应低温流体。

摘要： 热等静压罐的端板包括中心区域和主区域，所述主区域从所述中心区域径向延伸并且在围绕所述端板周边的拐角处终止。所述端板沿所述主区域从所述中心区域到所述拐角的厚度增加，从而确定一个锥角。所述拐角包括内表面，所述内表面包括圆角部分，所述主区域通过所述圆角部分平滑地过渡到唇缘。还公开了一种包括所述端板中的至少一者的热等静压罐，以及一种使用所述热等静压罐热等静压冶金粉末的方法。

摘要： 本发明提供了一种钛合金进气道构件热等静压成形模具及热等静压成形方法，属于热等静压成形技术领域。所述钛合金进气道构件的气道的进气口和出气口位于不同的平面上，所述模具包括外包套组件、内包套组件、包套盖和包套底，所述内包套组件为中空结构，且外形面与所述气道结构匹配，所述外包套组件套设在所述内包套组件外部且二者之间形成钛合金粉末容设腔，所述包套盖和包套底分别从两端封堵所述容设腔，所述包套盖上设有与所述容设腔连通的进料孔，用于填注所述钛合金粉末。本发明通过中空结构内包套组件，最终实现在在短时间内快速脱除内包套组件的目的。

摘要： 本发明涉及一种热等静压方法，在该方法中，固结第一粉末材料以形成封闭的多孔包套，该封闭的多孔包套在其内具有空腔，同时使第二粉末材料保持未固结并被封装在所述封闭的多孔包套的空腔内。将所述封闭的多孔包套的空腔抽真空，并使得该封闭的多孔包套致密化，成为气密封的包套，对所述气密封的包套以及封装在所述气密封的包套中的未固结的粉末材料进行热等静压。本发明还涉及用来形成其内有粉末材料的封闭包套的方法，该内有粉末材料的封闭包套用于热等静压。

摘要： 提供一种用于制造部件的方法，该方法包括以下步骤：制备对应于待成型部件的内部尺寸的成型器；在成型器的至少一个表面上提供第二材料的层；将成型器放置在容器中并用第一材料填充该容器；对该容器进行热等静压压制，使得第二材料扩散进入第一材料中。

摘要： 本发明涉及一种热等静压机快速冷却方法，所述热等静压机由一个压力容器(1)构成，压力容器内部有炉料区(19)以及布置于其间的隔热体(8)，且在隔热体(8)范围内有加热元件(4)以及炉料(18)布置于炉料托板(6)上，该方法的特征在于：在压力容器(1)的炉料区(19)内部通过至少一个喷嘴(13)喷入流体形成旋流(23)，流体在旋流(23)经过隔热体(8)附近的过程中与炉料(18)附近的流体混合，且从喷嘴(13)流出的流体其温度低于炉料区(19)中的流体或者炉料(18)。在本发明所推荐的热等静压机中，在压力容器(1)之内至少有一个导管(12)与炉料区(19)内的至少一个喷嘴(13)相连，并且给导管(12)供应低温流体。

摘要： 本实用新型涉及一种热等静压设备隔热屏力传导装置及热等静压设备，属于热等静压设备技术领域，解决了现有技术中隔热屏上浮，导致测温信号丢失，工艺失控的问题。一种热等静压设备隔热屏力传导装置，安装在隔热屏上表面和热等静压设备的上塞之间，包括支撑柱、弹簧与安装座；安装座为套筒结构，安装座固定安装在隔热屏上表面；支撑柱插入安装座内，支撑柱的上端面与热等静压设备的上塞的下表面抵接；弹簧通过安装座和支撑柱安装在隔热屏上表面，弹簧的上端通过支撑柱上端限位，弹簧的下端通过套筒底端或隔热屏上表面限位。该力传导装置解决了热等静压设备中隔热屏上浮或倾斜的问题。