Wat zijn de voordelen van heet isostatisch persen (HIP)?

Wat zijn de voordelen van heet isostatisch persen (HIP)?

Voordelen van heet isostatisch persproces

De belangrijkste reden voor het gebruik van heet isostatisch persen is het elimineren van poriën om de mechanische eigenschappen van metalen te verbeteren; zoals eerder vermeld is de inherente sinterdichtheid verkregen door metaalspuitgieten hoog genoeg. Met uitzondering van een klein aantal oppervlakteporiën zijn alle poriën in het onderdeel gesloten, zodat verdichting kan worden bereikt zonder gebruik te maken van vulpoeder, wat de conventionele praktijk is voor het vervaardigen van heet isostatisch geperste stalen knuppels. Voor bedrijven die op zoek zijn naar betrouwbaarMIM leverancier van hete isostatische persoplossingenkan heet isostatisch persen de prestaties van het eindproduct aanzienlijk verbeteren; het verdicht de onderdelen, waardoor de onderdelen betere prestaties, uniformere afmetingen en betere oppervlakteafwerking krijgen, en de kans op het ontstaan ​​van open poriën tijdens het polijsten wordt verkleind. Figuur 9.2 toont de microstructuur (a) van een 316L metalen spuitgegoten onderdeel gesinterd bij 1 350 graad en de microstructuur (b) onder heet isostatisch persen bij 105 MPa en 1 100 graad. Uit de figuur blijkt dat de poriën in het materiaal verdwijnen na heet isostatisch persen en dat de korrels groeien. Korrelgroei werd ook waargenomen in metalen spuitgietonderdelen van 17-4PH SS en F2886. LaGoy meldde dat de korrelgrootte vijf tot zes keer toenam, en Sago meldde dat de korrelgrootte drie keer toenam.

Heet isostatisch persen kan materialen verdichten die geen open poriën bevatten. Figuur 9.3 toont niet-verdichtbare en verdichtbare poriën.

Een ander voordeel van de nabehandeling van heet isostatisch persen-op metalen spuitgegoten onderdelen is de verbeterde dimensionele consistentie van de onderdelen. Omdat heet isostatisch persen een maximale dichtheid van de onderdelen kan bereiken, zal de algehele afmetingsvariatie tussen onderdelen na heet isostatisch persen zeer klein zijn. Dit voordeel is op grote schaal overgenomen doorfabrikant van precisie-spuitgietonderdelen van metaalbij massaproductie. Een gebruikelijke sintertechniek is het sinteren van meerdere onderdelen in een batchoven. Omdat de temperatuurverdeling in een batch-sinteroven varieert van de rand van het werkgebied tot het midden van het werkgebied, zal er een maatverschil tussen de twee delen optreden als de verdichtingsgraad van het onderdeel in het midden 98% bereikt, terwijl de verdichtingsgraad van het onderdeel aan de rand 96% kan zijn. Als beide delen in een hete isostatische persoven worden geplaatst, zal de verdichtingsgraad van beide delen na behandeling bijna 100% zijn en zullen de uiteindelijke afmetingen dichterbij zijn.

Hete isostatische persbehandeling op spuitgietonderdelen kan de mechanische eigenschappen van de spuitgietonderdelen verbeteren. Een empirische regel bij het vormen van metaalpoeder is dat naarmate de dichtheid toeneemt, de prestaties van het onderdeel zullen verbeteren, de hardheid, de vloeigrens (YS) en de ultieme treksterkte (UTS) allemaal tot op zekere hoogte zullen worden verbeterd, maar het meest significant verbeterd zijn de dynamische eigenschappen van de onderdelen, zoals rek, vermoeidheidsweerstand en slagsterkte, die gemakkelijk worden beïnvloed door microstructurele defecten, en deze eigenschappen worden aanzienlijk verbeterd na behandeling met heet isostatisch persen. Veelleverancier van hoogwaardige- MIM-componentenvermeld MIM-HIP als een standaardproces voor onderdelen van lucht- en ruimtevaart- en medische- kwaliteit. Tabel 9.2 toont de vergelijking van mechanische eigenschappen van MIM- en MIM-HIP-onderdelen.

Tabel 9.2 Vergelijking van mechanische eigenschappen van MIM- en MIM/HIP-onderdelen

Naast het verbeteren van de materiaaleigenschappen verbetert het heet isostatisch persproces ook de polijstbaarheid van het oppervlak van het onderdeel. Polijsten is een proces waarbij materiaal van het oppervlak van een onderdeel wordt verwijderd, dat kan worden verwijderd door mechanisch polijsten of elektrolytisch polijsten. Omdat het materiaal voortdurend wordt verwijderd, zal er een deel van het materiaal vrijkomen. Als er poriën onder het oppervlak van het onderdeel zitten, komen deze na het polijsten bloot te liggen, waardoor een oneffen oppervlak ontstaat. De blootliggende poriën worden gemakkelijk verstopt door polijstmiddelen (oplosmiddelen of andere verontreinigingen) en kunnen leiden tot een afname van de oppervlaktekwaliteit en mogelijke vervuiling van het onderdeel. Als het onderdeel vóór het polijsten aan heet isostatisch persen wordt onderworpen, zullen er geen poriën op het oppervlak van het behandelde onderdeel aanwezig zijn, zal de oppervlakte-integriteit aanzienlijk worden verbeterd en zal ook de oppervlaktereinheid worden verbeterd; terwijl in monsters die geen heet isostatisch persen hebben ondergaan, de blootgestelde poriën verontreinigingen kunnen bevatten, die defecten achterlaten tijdens het galvaniseren en leiden tot bacteriegroei in medische toepassingen. Deze eigenschap maakt HIP onmisbaar voorleverancier van metalen spuitgietproducten voor medische hulpmiddelenhet nastreven van nul-oppervlaktevereisten.

Heet isostatisch persen verbetert ook de lasbaarheid van metalen spuitgietonderdelen. Legeringen die poriën bevatten, hebben slechte lasprestaties, dus het gebruik van heet isostatisch persen om poriën te verwijderen kan de laskwaliteit verbeteren. VoorFabrikant van MIM-onderdelen voor auto-precisiedie na-lasmontage nodig hebben, kies eenMIM + HIP geïntegreerde dienstverlenerkan het aantal lasfouten aanzienlijk verminderen en de algehele betrouwbaarheid van componenten verbeteren.