Горячее изостатическое прессование

прессование ( ГИП ) — это производственный процесс, используемый для уменьшения пористости металлов Горячее изостатическое и увеличения плотности многих керамических материалов. Это улучшает механические свойства и обрабатываемость материала.

Этот процесс можно использовать для получения классов форм отходов. Прокаленные радиоактивные отходы (отходы с добавками) упаковываются в тонкостенный металлический пенал. газы Адсорбированные удаляются при высокой температуре, а оставшийся материал сжимается до полной плотности с использованием газообразного аргона во время теплового цикла. Этот процесс позволяет уменьшить стальные канистры, чтобы минимизировать пространство в контейнерах для утилизации и во время транспортировки. Его изобрели в 1950-х годах в Мемориальном институте Баттель. ^[1] и используется для приготовления ядерного топлива для подводных лодок с 1960-х годов. Он также используется для приготовления неактивной керамики, и Национальная лаборатория Айдахо проверила его на предмет консолидации радиоактивных керамических отходов. ANSTO (Австралийская организация ядерной науки и технологий) использует HIP как часть процесса иммобилизации радионуклидов отходов производства молибдена-99 . ^[2]

Процесс HIP подвергает компонент воздействию как повышенной температуры, так и изостатического давления газа в защитной камере высокого давления. Наиболее широко используемым сжатым газом является аргон . Используется инертный газ , чтобы материал не вступал в химическую реакцию. Выбор металла может минимизировать негативные последствия химических реакций. Никель, нержавеющая или мягкая сталь или другие металлы могут быть выбраны в зависимости от желаемых окислительно-восстановительных условий. Камера нагревается, в результате чего давление внутри сосуда увеличивается. Во многих системах для достижения необходимого уровня давления используется перекачка попутного газа. Давление на материал оказывается со всех сторон (отсюда и термин «изостатическое»).

Для обработки отливок металлические порошки также можно превратить в компактные твердые вещества с помощью этого метода. Инертный газ применяется при давлении от 7350 фунтов на квадратный дюйм (50,7 МПа) до 45 000 фунтов на квадратный дюйм (310 МПа), причем наиболее распространенным является 15 000 фунтов на квадратный дюйм (100 МПа). Температуры технологической выдержки варьируются от 900 °F (482 °C) для алюминиевых отливок до 2400 °F (1320 °C) для никеля на основе суперсплавов . Когда отливки обрабатываются ГИП, одновременное применение тепла и давления устраняет внутренние пустоты и микропористость за счет сочетания пластической деформации , ползучести и диффузионной сварки ; этот процесс повышает усталостную прочность детали. Основные области применения — уменьшение микроусадки , консолидация порошковых металлов, керамических композитов и металлической плакировки . Таким образом, горячее изостатическое прессование также используется как часть процесса спекания ( порошковой металлургии ) и для изготовления композитов с металлической матрицей . ^[3]часто используется для постобработки в аддитивном производстве . ^[4]

Ссылки

^ «Эволюция HIP» (PDF) . ASME.org . 2 апреля 1985 года.
^ «Горячее изостатическое прессование» . НаукаДирект .
^ Аткинсон, доктор Х.В.; Дэвис, С. (1 декабря 2000 г.). «Основные аспекты горячего изостатического прессования: обзор». Металлургические и сырьевые операции А . 31 (12): 2981–3000. Бибкод : 2000MMTA...31.2981A . дои : 10.1007/s11661-000-0078-2 . ISSN 1073-5623 . S2CID 137660703 .
^ Симпсон, Тимоти В. (05 мая 2018 г.), «После того, как строительство завершено, почему счета продолжают приходить?» , Современный механический цех , получено 18 мая 2018 г.

Внешние ссылки

Европейская ассоциация порошковой металлургии (EPMA) - Информационная страница EPMA HIP горячего изостатического прессования

[1] «Эволюция HIP» (PDF) . ASME.org . 2 апреля 1985 года.

[2] «Горячее изостатическое прессование» . НаукаДирект .

[3] Аткинсон, доктор Х.В.; Дэвис, С. (1 декабря 2000 г.). «Основные аспекты горячего изостатического прессования: обзор». Металлургические и сырьевые операции А . 31 (12): 2981–3000. Бибкод : 2000MMTA...31.2981A . дои : 10.1007/s11661-000-0078-2 . ISSN 1073-5623 . S2CID 137660703 .

[Simpson_2018-05-05-4] Симпсон, Тимоти В. (05 мая 2018 г.), «После того, как строительство завершено, почему счета продолжают приходить?» , Современный механический цех , получено 18 мая 2018 г.

[1]

[2]

[3]

[4]