четыре：
изостатическое уплотнение
Изостатическое прессование является основным способом производства алюмооксидных керамических шариков.
Процесс термоизостатического давления прикладывает высокое давление (50-200 МПа) и высокую температуру (400-2000 ℃ ) к внешней поверхности обрабатываемой детали с помощью инертного газа (например, аргона или азота), а повышенная температура и давление заставляют материал устранять зазор под поверхностью посредством пластического течения и диффузии. Процесс термоизостатического давления может обеспечить равномерный и быстрый процесс охлаждения через тонкостенный предварительно напряженный намоточный блок, что повышает эффективность производства на 70% по сравнению с естественным процессом охлаждения.
Процесс холодного изостатического давления может оказывать более высокое давление на керамический или металлический порошок, до 100-600 МПа при комнатной температуре или немного более высокой температуре (<93 ℃ ), чтобы получить «сырые» компоненты для обработки и спекания до окончательной прочности. Технологии термического и холодного изостатического давления позволяют производителям керамики повышать производительность, контролируя свойства материала.
Введение в технологию термоизостатического давления
Технология термоизостатического давления появилась в начале 1950-х годов и с тех пор пользуется популярностью во многих областях применения. Технология термоизостатического давления представляет собой производственный процесс компактного литья, от консолидации металлического порошка (например, литье под давлением металла, инструментальной стали, быстрорежущей стали) до керамического уплотнения, аддитивного производства (технология 3D-печати) и других областей применения, можно увидеть технологию термоизостатического давления.
В настоящее время около 50% термоизостатических установок используются для консолидации и термообработки отливок. Типичные сплавы включают Ti-6Al-4V, TiAl, алюминий, нержавеющую сталь, никелевый суперсплав, драгоценные металлы (например, золото и платину), а также тяжелые металлы и огнеупоры (например, молибден и вольфрам). В связи с растущим интересом к керамическому аддитивному производству в аэрокосмической и автомобильной областях в последние годы, термоизостатическое давление может быстро расшириться для большего количества приложений в будущем.
Прежде всего, термоизостатические компоненты давления необходимо нагреть при повышенном давлении или вакууме, а газ вводится заранее для расширения и эффективного установления давления в термостатической печи, и эта начальная процедура зависит от состава материала и цикла термоизостатического давления.
Давление, применяемое с использованием чистого аргона в термическом изопрессовании, обычно составляет от 100 до 200 МПа. Но иногда также используются другие газы, такие как азот и гелий, в то время как водород и углекислый газ используются редко. Иногда также используются различные комбинации газов. Как более низкие, так и более высокие давления могут использоваться в некоторых специальных областях, и в конечном итоге области применения используются для определения того, какие газы следует использовать для каких целей. Поскольку гелий, аргон и азот относительно дороги, а водород легко взрывается при неправильных концентрациях, при использовании следует уделять особое внимание.
Основными преимуществами технологии термоизостатического давления являются: увеличение плотности изделий, улучшение механических характеристик изделий, повышение эффективности производства, снижение уровня отходов и потерь. После термоизостатической обработки давлением отливки внутренние дефекты пор могут быть устранены, конструкция становится легче, изделие имеет лучшую пластичность и прочность, сниженные колебания производительности, более длительный срок службы (в зависимости от системы сплава усталостная долговечность деталей увеличивается почти в 10 раз), и может образовывать металлургическую комбинацию между различными материалами (диффузионная комбинация).