热等静压(Hot Isostatic Pressing,HIP)是指利用惰性气体(如Ar)作为传递压力的介质,在高温和高压的同时作用下对材料外部施加各向同等压力,使材料在发生塑性变形、蠕变、扩散的过程中达到致密化、成形和连接的一种技术,目的是为了消除材料内部缺陷、制备高性能粉末冶金制品、扩散连接同种或异种材料。同时,HIP也是一种提高材料质量的特殊热处理工艺,是制备高性能金属材料、无机非金属材料及复合材料的重要手段。万泽可根据科研、生产等不同场景为客户提供优质、高效、及时的热等静压生产服务方案。
主要设备:
本公司目前配套热等静压加工设备为美国等静压机有限公司(AMERICAN ISOSTATIC PRESSES, INC.)旗下中型热等静压烧结设备,设备设计制造标准符合美国机械工程师协会标准及制造要求。
型号 | AIP20-96-30H | 最大装炉量 /kg | 350 |
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工作区 /mm | Φ350 × 1500 | 最高温度 /℃ | 1400 |
最高压力 /MPa | 200 | 温度控制 /℃ | ±5 |
压力控制 /MPa | ±2 | 工作介质 | 高纯氩 |
服务案例:
案例1:
利用HIP粉末冶金法制备全尺寸航空发动机用FGH4096涡轮盘盘坯。包套装粉抽真空后,振实密度为5.06g/cm3,经过HIP后密度达到8.34g/cm3,金相检测结果显示粉末颗粒完全发生冶金结合,平均晶粒尺寸约为10μm。盘件HIP后宏观照片及HIP态显微组织照片如下图所示。
图1 (a)HIP态FGH4096盘坯 (b) HIP态盘坯的金相组织
案例2:
整体叶盘是一种新型的一体化航空发动机叶片-轮盘结构,它简化结构,减少零部件,提高气动效率,满足高性能发动机的需要。本案例创新性地使用钎焊+HIP扩散焊的方法连接轮盘材料FGH4096和叶片材料K418B。金相照片显示HIP扩散焊接良好,没有发现孔洞等缺陷。EBSD照片分析结果表明扩散焊界面发生了完全再结晶,界面处没有明显的残余应力,如下图所示。
图3 (a) FGH4096和K418B合金HIP扩散焊连接实物图,(b) 连接界面金相照片,(c) 连接界面EBSD照片