等静压技术及其应用的

等静压技术及应用等静压技术 1\l“_TOC_250009“等静压技术的介绍及进展状况 1\l“_TOC_250008“等静压技术的应用 3\l“_TOC_250007“冷等静压技术 4\l“_TOC_250006“冷等静压在陶瓷中的应用 4\l“_TOC_250005“在粉末冶金中的应用 6\l“_TOC_250004“冷等静压技术在食品加工行业中的应用 7\l“_TOC_250003“热等静压 8\l“_TOC_250002“热等静压技术在硬质合金中的应用 9\l“_TOC_250001“在粉末冶金中的应用 11\l“_TOC_250000“在陶瓷中的应用 11等静压技术等静压技术的介绍及进展状况等静压成形技术是一种利用密闭高压容器内零件受到各向均等的超高压压力状态进展成形的先进制造技术，依据静压力根本方程(p=p+pgh)，盛放在密闭容器内的液体，其外加压强p。发生变化时，只要液体仍保持其原来的静止状态接等领域。其分类也依据产品成形温度的不同分为冷等静压技术〔常温，一般使用压力为100~630MPa〕、温等静压技术温度一般在80～120℃下，压力为300MPa左右〕热等静压技术〔1000~2200100~200MPa。〕。势，主要集中在：成品晶粒间显微孔隙度很低，其力学性能与电性能均比别的成形方法好。其次．等静压制品几乎无内应力，压坯可以直接进窑烧结，不会翘曲与开裂。第三．制作长径比〔长度与直径之比〕很大的产品是轻而易举的事，而其他方法是则是事倍功半或者无法实现。第四．制作高熔点、高硬度材料的大型产品及外形简单的产品。染高纯度的压坯材料由于等静压技术有着传统材料成形方法所无法比较的优点，并且随着材70~80HIPHIP、超高压HIP、O2—HIP、浸渍HIP、烧结HIPHIPHIP80年月世界各国HIP设备快速增长。据统计,从1955～1975年的20年间,全世界HIP991983～19885HIP90HIP1500吨HIP20234100吨。60年月30多年的努力,今日在争论、开发与应用方面均已形成肯定的规模。关科研机构做了大量的根底性争论，同时用于争论和生产的HIP设备也快速地上仍落后于西方兴旺国家。图1HIP设备的应用领域1234—合成材料5—集中粘结,6—铸件致密化,7—Be8—其他2HIP(包括烧结-HIP)设备数量的增长等静压技术的应用发动机研制、进展、使用中的一个重要环节，21发动机整体、轻量化成型供给了契机，为我国以F119、F120、EJ200为标志第四代战斗机和大型飞机制造赐予重要的技术支持。如图3为利用等静压技术压有卓越的表现。3冷等静压技术600MPa。高而且均匀，收缩量小，外形也简洁掌握，其应用范围已经从难容金属、硬质合构成的模腔可以成形简单外形的压坯。冷等静压在陶瓷中的应用4a〕 b〕c) d)4冷等静压成形的陶瓷产品〔abcd〕名称材料尺寸名称材料尺寸批量备注97%氧化铝陶AlO23外径210，孔径国内可批量经冷等静压成瓷天线罩200，高500(mm)生产形圆锥形，壁厚为4～5mm(变化0.03mm97AlO23φ200×470×国内可批量承受冷等静压氧化铝陶瓷高100(ram)(外径生产频端子绝缘瓷×孔径×高度)切削修坯，高套温偶保护管

l000mm壁厚lmm，外径25～50mmAlO陶瓷 壁

1730℃烧成，磨削加工形冷等静压成形23电灯管厚只有0.6mm壁厚公差掌握在0．1mm以内多孔陶瓷管220φ60mm×40mm×φ1000mm学研制1400℃烧成管氮化硅陶瓷内径φ16mm学研制冷等静压成式烧结在粉末冶金中的应用冷等静压技术广泛用来制做尺寸大，外形简单，性能要求严格的硬质合金5为用金属粉末承受冷等静压法所压制成的各种高精度刀具预制成形毛坯。图5金属粉末承受冷等静压法所压制成的各种高精度刀具预制成形毛坯。其在粉末冶金方面的应用如下表所列表二名称辊顶锤

材料2.5C-5Cr-Mo-V系YC6粉末

尺寸 批量 备注φ400～500x700国内可生产经冷等静压成形φl13×φ92mm，国内可生产经冷等静压成φl02×102mm 后，用常规粉末双金属管 外径34~146mm厚度2mm。

热挤压。滤管电流引线

钛粉末 φ90mm×5mm×800mmBi-2223 ×5.5cm

形CIP和热压结合制造冷等静压技术在食品加工行业中的应用用于食品的低温杀菌和灭酶，承受冷等静压高静压处理，只对蛋白质和酶95％72％一外观、口感均比热处理形成的凝胶要好。如：鸡蛋经500MPa压力处理后产生凝400MPa10min，均可另一方面使之肉类组织构造和外形得到改善，生产出便于食用的便利食品(可佐以微波烹调、或简洁加热)。6超高压饮料、海产品等食品加工热等静压〕，使用氮气、氩气作加压介质，使材料热途。在发动机制造中，热等静压机已用于粉末高温合金涡轮盘和压气盘的成型。粒组织，能避开铸锭的宏观偏析，提高材料的工艺性能和机械性能。粉末高温合热等静压还用于制造粉末钛合金风扇盘和飞机上的粉末铝合金和粉末钛合金承1000～2023℃，最大压力在100～a) b〕7热等静压的产品〔ab〕热等静压技术在硬质合金中的应用+HIP92%的烧结制品，在热等静压机中于压力为80~150MPa、温度为1320~1400℃条件下处理一段时间，使制品的致密度明显提高，HIP1/20~1/100,甚至更低，抗弯强度及使用寿命均明显改HIP金中的应用尚不普遍。其产品应用如下：

材料6

尺寸 批量 备注φl13×φ92mm，国内可生产经冷等静压成顶锤硬质合金压缸粉末YC硬质合金φl02×102mm内径φ50，外形国内可生产用常规粉末热等静压成10粉末φ173×144mm形，处理的温度为1340～1360℃，压力80～100MPa，在氨气氛中保温保压2h硬质合金复合碳化钨粉和钴450℃真空脱辊环粉气1.5焊后100MPa，1150℃下保温保压2小时硬质合金钎头K610φ40四川沪沽铁热等静压工艺矿在粉末冶金中的应用60ASEAStoraASP速钢锭，每个钢锭重达3吨以上，该公司建立了自己的高速钢系列，这些材料特别型号的粉末合金的高温性能，已经超过了最好的泵叶片材料其应用的产品如下表四名称材料尺寸批量备注辊2.5C-5Cr-Mo-V系φ400～500x700国内可生产加热温度在1000以上液氢涡轮泵叶轮Ti-6Al-4V600m/s,涡轮在20K、14MPa压100000r/minAubert&公司热等静压成形在陶瓷中的应用陶瓷材料具有力学强度大，抗氧化性强，耐磨损性好，热膨胀系数小、硬度物、氮化物和硼化物等非氧化性工程陶瓷，由于其强的共价键，使得烧结时集中陶瓷材料在成形时存在的难点问题，引起了很多陶瓷工作者的极大兴趣。表五名称料

材料备注Mn-Zn、Ni-Zn在1050~1200℃、压力大于110MPa、保温2小时HIP,使铁氧体内部的空隙完全闭合，得到密度高陶瓷材料。高温陶瓷 SiC-TiC 在温度为1850℃、压力大于180MPa、保温2h的HIP后，其内部空隙完全闭合Si3N4材料 清华大学承受先在1800℃、0.1MPa下烧结2h(材料中含5%YO、233%AlO及5%TiC(质量分数),然后在1900℃、10MPa下烧结2h的工23艺,得到了抗弯强度为714MPa,断裂韧性为714MPa·m1/2的材料澳大利亚学者与中国学者的争论结果说明,假设在0.1~1MPa及11h,然后再马上加压至100MPa并保持1h,则可以得到很细的晶粒SiC陶瓷材料 日本承受包套HIP工艺制备了致密的SiC陶瓷材料,争论了TiC及SiNSiC晶须增加的复合陶瓷材料,还争论了不34同烧结添加剂(BC、AlN及AlO)及述陶瓷材料增加剂对SiC系陶4 23瓷材料烧结致密度、显微组织及力学性能的影响。复相陶瓷材料上海硅酸盐所的争论争论了SiC-25%SiN(