핫 프레싱의 경우 제어 된 압력 및 온도 순서가 사용됩니다. 더 낮은 온도에서 압력을 가하면 부품과 툴링에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 가열이 발생한 후 압력이 가해지는 경우가 많습니다. 고온 압축 온도는 일반 소결 온도보다 수백도 낮습니다. 그리고 거의 완전한 치밀화가 빠르게 발생합니다. 공정 속도와 필요한 낮은 온도는 당연히 곡물 성장의 양을 제한합니다.
관련 방법 인 스파크 플라즈마 소결 (SPS)은 외부 저항 및 유도 가열 모드에 대한 대안을 제공합니다. SPS에서 샘플 (일반적으로 분말 또는 미리 압축 된 녹색 부품)은 진공 챔버에 흑연 펀치가있는 흑연 다이에로드되고 압력이 가해지는 동안 그림 5.35b와 같이 펀치에 펄스 DC 전류가 적용됩니다. 전류는 줄 가열을 일으켜 시편의 온도를 빠르게 상승시킵니다. 전류는 또한 입자 사이의 기공 공간에서 플라즈마 또는 스파크 방전의 형성을 촉발하는 것으로 믿어지며, 이는 입자 표면을 청소하고 소결을 향상시키는 효과가 있습니다. 혈장 형성은 실험적으로 검증하기가 어려우며 논쟁중인 주제입니다. SPS 방법은 금속 및 세라믹을 포함한 다양한 재료의 치밀화에 매우 효과적인 것으로 나타났습니다. 고밀도화는 낮은 온도에서 발생하며 다른 방법보다 더 빠르게 완료되어 미세한 입자 미세 구조를 생성하는 경우가 많습니다.
HIP (Hot Isostatic Pressing). 고온 등압 프레스는 분말 콤팩트 또는 부품을 압축하고 조밀화하기 위해 열과 정수압을 동시에 적용하는 것입니다. 이 공정은 냉간 등압 프레스와 유사하지만 온도가 상승하고 가스가 부품에 압력을 전달합니다. 아르곤과 같은 불활성 가스가 일반적입니다. 분말은 용기 또는 캔에 조밀화되어 가압 된 가스와 부품 사이의 변형 가능한 장벽 역할을합니다. 대안 적으로, 압축되고 기공 폐쇄 지점까지 미리 소결 된 부품은 "컨테이너없는"공정으로 HIP 될 수 있습니다. HIP는 분말 야금에서 완전한 치밀화를 달성하는 데 사용됩니다. 및 세라믹 가공뿐만 아니라 주물의 치밀화에 일부 적용됩니다. 이 방법은 내화 합금, 초합금 및 비산화물 세라믹과 같이 고밀도화하기 어려운 재료에 특히 중요합니다.
컨테이너 및 캡슐화 기술은 HIP 프로세스에 필수적입니다. 원통형 금속 캔과 같은 간단한 용기를 사용하여 합금 분말의 빌렛을 조밀화합니다. 최종 부품 형상을 미러링하는 컨테이너를 사용하여 복잡한 모양을 만듭니다. 용기 재료는 HIP 공정의 압력 및 온도 조건에서 누출 방지 및 변형 가능하도록 선택됩니다. 용기 재료는 또한 분말과 반응하지 않고 쉽게 제거 할 수 있어야합니다. 분말 야금의 경우 강판으로 만든 용기가 일반적입니다. 다른 옵션으로는 2 차 금속 캔에 내장 된 유리 및 다공성 세라믹이 있습니다. 분말과 미리 형성된 부품의 유리 캡슐화는 세라믹 HIP 공정에서 일반적입니다. 컨테이너를 채우고 비우는 것은 일반적으로 컨테이너 자체에 특별한 고정물이 필요한 중요한 단계입니다. 일부 대피 과정은 고온에서 발생합니다.
HIP 시스템의 핵심 구성 요소는 히터, 가스 가압 및 처리 장비, 제어 전자 장치가있는 압력 용기입니다. 그림 5.36은 HIP 설정의 예시 회로도를 보여줍니다. HIP 프로세스에는 두 가지 기본 작동 모드가 있습니다. 핫 로딩 모드에서 컨테이너는 압력 용기 외부에서 예열 된 다음 로딩되고 필요한 온도로 가열되고 가압됩니다. 콜드 로딩 모드에서 컨테이너는 실온에서 압력 용기에 배치됩니다. 그런 다음 가열 및 가압 사이클이 시작됩니다. 20–300 MPa 범위의 압력과 500–2000 ° C 범위의 온도가 일반적입니다.
포스트 시간 : 2020 년 11 월 17 일