Каковы преимущества горячего изостатического прессования (ГИП)?

Каковы преимущества горячего изостатического прессования (ГИП)?

Преимущества процесса горячего изостатического прессования

Основная причина использования горячего изостатического прессования — устранение пор для улучшения механических свойств металлов; как упоминалось ранее, собственная плотность спекания, полученная методом литья под давлением металла, достаточно высока. За исключением небольшого количества поверхностных пор, все поры внутри детали закрыты, поэтому уплотнение может быть достигнуто без использования наполнителя, что является общепринятой практикой изготовления стальных заготовок горячего изостатического прессования. Для предприятий, ищущих надежныйПоставщик решений для горячего изостатического прессования MIMгорячее изостатическое прессование позволяет значительно улучшить характеристики конечного продукта; он уплотняет детали, тем самым придавая им более высокие эксплуатационные характеристики, более однородные размеры, лучшее качество поверхности и снижает вероятность образования открытых пор во время полировки. На рисунке 9.2 показана микроструктура (а) детали из металла 316L, полученной литьем под давлением, спеченной при температуре 1 350, и микроструктура (б) при горячем изостатическом прессовании при 105 МПа и 1 100 степени. Из рисунка видно, что после горячего изостатического прессования поры в материале исчезают, а зерна растут. Рост зерна также наблюдался в металлических деталях из нержавеющей стали 17-4PH и F2886, полученных литьем под давлением. ЛаГой сообщил, что размер зерна увеличился в 5–6 раз, а Саго сообщил, что размер зерна увеличился в 3 раза.

Горячее изостатическое прессование позволяет уплотнять материалы, не содержащие открытых пор. На рис. 9.3 показаны не-уплотняемые и уплотняемые поры.

Еще одним преимуществом обработки горячим изостатическим прессованием-металлических деталей, отлитых под давлением, является улучшение размерной стабильности деталей. Поскольку при горячем изостатическом прессовании можно достичь максимальной плотности деталей, общая разница в размерах между деталями после горячего изостатического прессования будет очень небольшой. Это преимущество было широко использованопроизводитель прецизионных металлических деталей для литья под давлениемв массовом производстве. Распространенным методом спекания является спекание нескольких деталей в печи периодического действия. Поскольку распределение температуры в печи периодического спекания варьируется от края рабочей зоны к центру рабочей зоны, если степень уплотнения детали, расположенной в центре, достигает 98%, а степень уплотнения детали на краю может составлять 96%, между двумя частями будет разница в размерах. Если обе детали поместить в печь горячего изостатического прессования, то степень уплотнения обеих деталей после обработки будет близка к 100%, а конечные размеры будут ближе.

Обработка горячим изостатическим прессованием деталей, отлитых под давлением, может улучшить механические свойства отлитых под давлением деталей. Эмпирическое правило при формовании металлического порошка заключается в том, что по мере увеличения плотности характеристики детали будут улучшаться, твердость, предел текучести (YS) и предел прочности при растяжении (UTS) будут улучшаться в определенной степени, но наиболее значительно улучшаются динамические свойства деталей, такие как удлинение, усталостная прочность и ударная вязкость, на которые легко влияют микроструктурные дефекты, и эти свойства значительно улучшаются после обработки горячим изостатическим прессованием. Многопоставщик высокопроизводительных-компонентов MIMвключить MIM-HIP в список стандартных процессов для деталей аэрокосмической и медицинской-классов. В таблице 9.2 показано сравнение механических свойств деталей MIM и MIM-HIP.

Таблица 9.2 Сравнение механических свойств деталей MIM и MIM/HIP

Помимо улучшения свойств материала, процесс горячего изостатического прессования также улучшает полируемость поверхности детали. Полировка – это процесс удаления материала с поверхности детали, который можно удалить механической полировкой или электрополировкой. Поскольку материал постоянно удаляется, часть материала будет обнажена. Если под поверхностью детали есть поры, после полировки они будут обнажены, что приведет к неровной поверхности. Открытые поры легко блокируются полирующими средствами (растворителями или другими загрязнителями) и могут привести к ухудшению качества поверхности и потенциальному загрязнению детали. Если перед полировкой деталь подвергнуть горячему изостатическому прессованию, на поверхности обрабатываемой детали не будет пор, целостность поверхности значительно улучшится, а также улучшится чистота поверхности; в то время как в образцах, не прошедших горячее изостатическое прессование, открытые поры могут содержать загрязнения, которые оставляют дефекты при гальваническом нанесении и приводят к росту бактерий в медицинских целях. Эта характеристика делает HIP незаменимым дляПоставщик литья металлов под давлением для медицинских устройствсоблюдение требований к нулевой-поверхности с нулевыми дефектами.

Горячее изостатическое прессование также улучшает свариваемость металлических деталей, отлитых под давлением. Сплавы, содержащие поры, имеют плохие сварочные характеристики, поэтому использование горячего изостатического прессования для устранения пор может улучшить качество сварного шва. Дляпроизводитель автомобильных прецизионных деталей MIMкоторым требуется после-сварная сборка, выбравПоставщик интегрированных услуг MIM + HIPможет значительно снизить уровень дефектов сварки и повысить общую надежность компонентов.