Za vruće prešanje koristi se kontrolirani redoslijed pritiska i temperature. Često se pritisak primjenjuje nakon određenog zagrijavanja, jer primjenjivanje pritiska na nižim temperaturama može imati negativne učinke na dio i alat. Temperature vrućeg prešanja su nekoliko stotina stepeni niže od uobičajenih temperatura sinterovanja. I gotovo potpuno zgušnjavanje nastaje brzo. Brzina postupka kao i potrebna niža temperatura prirodno ograničavaju količinu rasta zrna.
Srodna metoda, sintranje plazmom s iskrama (SPS), pruža alternativu vanjskim rezistentnim i induktivnim načinima grijanja. U SPS-u, uzorak, obično prah ili prethodno sabijeni zeleni dio, ubacuje se u grafitnu matricu s grafitnim bušilicama u vakuumskoj komori i pulsira se istosmjerna struja preko probijača, kao što je prikazano na slici 5.35b, dok se primjenjuje pritisak. Struja uzrokuje džulovsko zagrijavanje, što brzo povisuje temperaturu uzorka. Također se vjeruje da struja pokreće stvaranje plazme ili iskra u pornom prostoru između čestica, što ima učinak čišćenja površina čestica i pospješivanja sinterovanja. Stvaranje plazme teško je eksperimentalno provjeriti i tema je o kojoj se raspravlja. Pokazalo se da je SPS metoda vrlo efikasna za denzifikaciju širokog spektra materijala, uključujući metale i keramiku. Zgušnjavanje se javlja na nižoj temperaturi i završava se brže od ostalih metoda, što često rezultira finim zrnatim mikrostrukturama.
Vruće izostatičko prešanje (HIP). Vruće izostatičko prešanje je istovremena primjena toplote i hidrostatskog pritiska za sabijanje i zgušnjavanje kompaktnog praha ili njegovog dijela. Postupak je analogan hladnom izostatičkom prešavanju, ali s povišenom temperaturom i plinom koji prenosi pritisak na dio. Česti su inertni plinovi poput argona. Prah se zgusne u spremniku ili limenci, koji djeluje kao deformabilna barijera između plina pod pritiskom i dijela. Alternativno, dio koji je zbijen i predustan do tačke zatvaranja pora može se HIPovati u procesu bez kontejnera. HIP se koristi za postizanje potpunog zgušnjavanja u metalurgiji praha. i obrada keramike, kao i određena primjena u zgušnjavanju odljevaka. Metoda je posebno važna za teško zgusnute materijale, poput vatrostalnih legura, superlegura i nonoksidne keramike.
Tehnologija kontejnera i inkapsulacije bitna je za HIP proces. Jednostavne posude, poput metalnih cilindričnih limenki, koriste se za gustinu gredica od legura u prahu. Složeni oblici kreiraju se pomoću spremnika koji odražavaju geometrije završnih dijelova. Materijal posude odabran je tako da nepropusno propušta i deformira se pod pritiskom i temperaturom HIP postupka. Materijali za spremnike također ne smiju reagirati s prahom i lako se uklanjaju. Za metalurgiju praha uobičajeni su kontejneri izrađeni od čeličnih limova. Ostale opcije uključuju staklo i poroznu keramiku ugrađenu u sekundarnu metalnu limenku. Kapsulacija stakla u prah i preformirani dijelovi uobičajena je u keramičkim HIP postupcima. Punjenje i evakuacija kontejnera važan je korak koji obično zahtijeva posebna učvršćenja na samom kontejneru. Neki procesi evakuacije odvijaju se na povišenoj temperaturi.
Ključne komponente sistema za HIP su posuda pod pritiskom s grijačima, uređaji za podtlak i predavanje plina i upravljačka elektronika. Slika 5.36 prikazuje primjer sheme postavljanja HIP-a. Postoje dva osnovna načina rada za HIP postupak. U režimu vrućeg punjenja, spremnik se prethodno zagrije izvan posude pod tlakom, a zatim se napuni, zagrije na potrebnu temperaturu i pod pritiskom. U hladnom načinu punjenja, spremnik se stavlja u posudu pod pritiskom na sobnoj temperaturi; tada započinje ciklus grejanja i pritiska. Uobičajeni su pritisak u rasponu od 20–300 MPa i temperatura u rasponu od 500–2000 ° C.
Vrijeme objavljivanja: novembar-17-2020