等靜壓技術及其應用的

等靜壓技術及應用等靜壓技術 1\l“_TOC_250009“等靜壓技術的介紹及進展狀況 1\l“_TOC_250008“等靜壓技術的應用 3\l“_TOC_250007“冷等靜壓技術 4\l“_TOC_250006“冷等靜壓在陶瓷中的應用 4\l“_TOC_250005“在粉末冶金中的應用 6\l“_TOC_250004“冷等靜壓技術在食品加工行業(yè)中的應用 7\l“_TOC_250003“熱等靜壓 8\l“_TOC_250002“熱等靜壓技術在硬質合金中的應用 9\l“_TOC_250001“在粉末冶金中的應用 11\l“_TOC_250000“在陶瓷中的應用 11等靜壓技術等靜壓技術的介紹及進展狀況等靜壓成形技術是一種利用密閉高壓容器內(nèi)零件受到各向均等的超高壓壓力狀態(tài)進展成形的先進制造技術，依據(jù)靜壓力根本方程(p=p+pgh)，盛放在密閉容器內(nèi)的液體，其外加壓強p。發(fā)生變化時，只要液體仍保持其原來的靜止狀態(tài)接等領域。其分類也依據(jù)產(chǎn)品成形溫度的不同分為冷等靜壓技術〔常溫，一般使用壓力為100~630MPa〕、溫等靜壓技術溫度一般在80～120℃下，壓力為300MPa左右〕熱等靜壓技術〔1000~2200100~200MPa。〕。勢，主要集中在：成品晶粒間顯微孔隙度很低，其力學性能與電性能均比別的成形方法好。其次．等靜壓制品幾乎無內(nèi)應力，壓坯可以直接進窯燒結，不會翹曲與開裂。第三．制作長徑比〔長度與直徑之比〕很大的產(chǎn)品是輕而易舉的事，而其他方法是則是事倍功半或者無法實現(xiàn)。第四．制作高熔點、高硬度材料的大型產(chǎn)品及外形簡單的產(chǎn)品。染高純度的壓坯材料由于等靜壓技術有著傳統(tǒng)材料成形方法所無法比較的優(yōu)點，并且隨著材70~80HIPHIP、超高壓HIP、O2—HIP、浸漬HIP、燒結HIPHIPHIP80年月世界各國HIP設備快速增長。據(jù)統(tǒng)計,從1955～1975年的20年間,全世界HIP991983～19885HIP90HIP1500噸HIP20234100噸。60年月30多年的努力,今日在爭論、開發(fā)與應用方面均已形成肯定的規(guī)模。關科研機構做了大量的根底性爭論，同時用于爭論和生產(chǎn)的HIP設備也快速地上仍落后于西方興旺國家。圖1HIP設備的應用領域1234—合成材料5—集中粘結,6—鑄件致密化,7—Be8—其他2HIP(包括燒結-HIP)設備數(shù)量的增長等靜壓技術的應用發(fā)動機研制、進展、使用中的一個重要環(huán)節(jié)，21發(fā)動機整體、輕量化成型供給了契機，為我國以F119、F120、EJ200為標志第四代戰(zhàn)斗機和大型飛機制造賜予重要的技術支持。如圖3為利用等靜壓技術壓有卓越的表現(xiàn)。3冷等靜壓技術600MPa。高而且均勻，收縮量小，外形也簡潔掌握，其應用范圍已經(jīng)從難容金屬、硬質合構成的模腔可以成形簡單外形的壓坯。冷等靜壓在陶瓷中的應用4a〕 b〕c) d)4冷等靜壓成形的陶瓷產(chǎn)品〔abcd〕名稱材料尺寸名稱材料尺寸批量備注97%氧化鋁陶AlO23外徑210，孔徑國內(nèi)可批量經(jīng)冷等靜壓成瓷天線罩200，高500(mm)生產(chǎn)形圓錐形，壁厚為4～5mm(變化0.03mm97AlO23φ200×470×國內(nèi)可批量承受冷等靜壓氧化鋁陶瓷高100(ram)(外徑生產(chǎn)頻端子絕緣瓷×孔徑×高度)切削修坯，高套溫偶保護管

l000mm壁厚lmm，外徑25～50mmAlO陶瓷 壁

1730℃燒成，磨削加工形冷等靜壓成形23電燈管厚只有0.6mm壁厚公差掌握在0．1mm以內(nèi)多孔陶瓷管220φ60mm×40mm×φ1000mm學研制1400℃燒成管氮化硅陶瓷內(nèi)徑φ16mm學研制冷等靜壓成式燒結在粉末冶金中的應用冷等靜壓技術廣泛用來制做尺寸大，外形簡單，性能要求嚴格的硬質合金5為用金屬粉末承受冷等靜壓法所壓制成的各種高精度刀具預制成形毛坯。圖5金屬粉末承受冷等靜壓法所壓制成的各種高精度刀具預制成形毛坯。其在粉末冶金方面的應用如下表所列表二名稱輥頂錘

材料2.5C-5Cr-Mo-V系YC6粉末

尺寸 批量 備注φ400～500x700國內(nèi)可生產(chǎn)經(jīng)冷等靜壓成形φl13×φ92mm，國內(nèi)可生產(chǎn)經(jīng)冷等靜壓成φl02×102mm 后，用常規(guī)粉末雙金屬管 外徑34~146mm厚度2mm。

熱擠壓。濾管電流引線

鈦粉末 φ90mm×5mm×800mmBi-2223 ×5.5cm

形CIP和熱壓結合制造冷等靜壓技術在食品加工行業(yè)中的應用用于食品的低溫殺菌和滅酶，承受冷等靜壓高靜壓處理，只對蛋白質和酶95％72％一外觀、口感均比熱處理形成的凝膠要好。如：雞蛋經(jīng)500MPa壓力處理后產(chǎn)生凝400MPa10min，均可另一方面使之肉類組織構造和外形得到改善，生產(chǎn)出便于食用的便利食品(可佐以微波烹調(diào)、或簡潔加熱)。6超高壓飲料、海產(chǎn)品等食品加工熱等靜壓〕，使用氮氣、氬氣作加壓介質，使材料熱途。在發(fā)動機制造中，熱等靜壓機已用于粉末高溫合金渦輪盤和壓氣盤的成型。粒組織，能避開鑄錠的宏觀偏析，提高材料的工藝性能和機械性能。粉末高溫合熱等靜壓還用于制造粉末鈦合金風扇盤和飛機上的粉末鋁合金和粉末鈦合金承1000～2023℃，最大壓力在100～a) b〕7熱等靜壓的產(chǎn)品〔ab〕熱等靜壓技術在硬質合金中的應用+HIP92%的燒結制品，在熱等靜壓機中于壓力為80~150MPa、溫度為1320~1400℃條件下處理一段時間，使制品的致密度明顯提高，HIP1/20~1/100,甚至更低，抗彎強度及使用壽命均明顯改HIP金中的應用尚不普遍。其產(chǎn)品應用如下：

材料6

尺寸 批量 備注φl13×φ92mm，國內(nèi)可生產(chǎn)經(jīng)冷等靜壓成頂錘硬質合金壓缸粉末YC硬質合金φl02×102mm內(nèi)徑φ50，外形國內(nèi)可生產(chǎn)用常規(guī)粉末熱等靜壓成10粉末φ173×144mm形，處理的溫度為1340～1360℃，壓力80～100MPa，在氨氣氛中保溫保壓2h硬質合金復合碳化鎢粉和鈷450℃真空脫輥環(huán)粉氣1.5焊后100MPa，1150℃下保溫保壓2小時硬質合金釬頭K610φ40四川滬沽鐵熱等靜壓工藝礦在粉末冶金中的應用60ASEAStoraASP速鋼錠，每個鋼錠重達3噸以上，該公司建立了自己的高速鋼系列，這些材料特別型號的粉末合金的高溫性能，已經(jīng)超過了最好的泵葉片材料其應用的產(chǎn)品如下表四名稱材料尺寸批量備注輥2.5C-5Cr-Mo-V系φ400～500x700國內(nèi)可生產(chǎn)加熱溫度在1000以上液氫渦輪泵葉輪Ti-6Al-4V600m/s,渦輪在20K、14MPa壓100000r/minAubert&公司熱等靜壓成形在陶瓷中的應用陶瓷材料具有力學強度大，抗氧化性強，耐磨損性好，熱膨脹系數(shù)小、硬度物、氮化物和硼化物等非氧化性工程陶瓷，由于其強的共價鍵，使得燒結時集中陶瓷材料在成形時存在的難點問題，引起了很多陶瓷工作者的極大興趣。表五名稱料

材料備注Mn-Zn、Ni-Zn在1050~1200℃、壓力大于110MPa、保溫2小時HIP,使鐵氧體內(nèi)部的空隙完全閉合，得到密度高陶瓷材料。高溫陶瓷 SiC-TiC 在溫度為1850℃、壓力大于180MPa、保溫2h的HIP后，其內(nèi)部空隙完全閉合Si3N4材料 清華大學承受先在1800℃、0.1MPa下燒結2h(材料中含5%YO、233%AlO及5%TiC(質量分數(shù)),然后在1900℃、10MPa下燒結2h的工23藝,得到了抗彎強度為714MPa,斷裂韌性為714MPa·m1/2的材料澳大利亞學者與中國學者的爭論結果說明,假設在0.1~1MPa及11h,然后再馬上加壓至100MPa并保持1h,則可以得到很細的晶粒SiC陶瓷材料 日本承受包套HIP工藝制備了致密的SiC陶瓷材料,爭論了TiC及SiNSiC晶須增加的復合陶瓷材料,還爭論了不34同燒結添加劑(BC、AlN及AlO)及述陶瓷材料增加劑對SiC系陶4 23瓷材料燒結致密度、顯微組織及力學性能的影響。復相陶瓷材料上海硅酸鹽所的爭論爭論了SiC-25%SiN(