Za vruće prešanje koristi se kontrolirani slijed tlaka i temperature. Često se tlak primjenjuje nakon što je došlo do određenog zagrijavanja, jer primjenjivanje tlaka na nižim temperaturama može imati negativne učinke na dio i alat. Temperature vrućeg prešanja su nekoliko stotina stupnjeva niže od uobičajenih temperatura sinterovanja. I gotovo potpuno zgušnjavanje brzo se događa. Brzina postupka kao i potrebna niža temperatura prirodno ograničavaju količinu rasta zrna.
Srodna metoda, sintranje plazmom s iskrama (SPS), pruža alternativu vanjskim otpornim 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 Joule-ovo zagrijavanje, što brzo povisuje temperaturu uzorka. Također se vjeruje da struja potiče 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 učinkovita za denzifikaciju širokog spektra materijala, uključujući metale i keramiku. Zgušnjavanje se događa na nižoj temperaturi i završava se brže od ostalih metoda, što često rezultira mikrostrukturama sitnih zrna.
Vruće izostatsko prešanje (HIP). Vruće izostatičko prešanje istodobna je primjena topline i hidrostatskog tlaka za sabijanje i zgušnjavanje kompaktnog praha ili dijela. Postupak je analogan hladnom izostatičkom prešavanju, ali s povišenom temperaturom i plinom koji prenosi tlak na dio. Česti su inertni plinovi poput argona. Prah se zgusne u spremniku ili limenci, koji djeluje kao deformabilna barijera između plina pod tlakom i dijela. Alternativno, dio koji je zbijen i predinteriran do točke zatvaranja pora može se HIPovati u procesu bez spremnika. 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 spremnika i inkapsulacije ključna je za HIP postupak. Jednostavni spremnici, poput cilindričnih metalnih limenki, koriste se za gustinu gredica od legura u prahu. Složeni oblici stvaraju se pomoću spremnika koji odražavaju geometrije završnih dijelova. Materijal spremnika odabran je tako da nepropusno propušta i deformira se pod tlakom i temperaturama u postupku HIP. Materijali za spremnike također ne smiju reagirati s prahom i lako se uklanjaju. Za metalurgiju praha uobičajeni su spremnici izrađeni od čeličnih limova. Ostale mogućnosti uključuju staklo i poroznu keramiku ugrađenu u sekundarnu metalnu limenku. Kapsulacija stakla u prah i preformirani dijelovi česta je u keramičkim HIP postupcima. Punjenje i evakuacija spremnika važan je korak koji obično zahtijeva posebna učvršćenja na samom spremniku. Neki se postupci evakuacije odvijaju na povišenoj temperaturi.
Ključne komponente sustava za HIP su tlačna posuda 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 načinu vrućeg punjenja spremnik se prethodno zagrije izvan tlačne posude, a zatim napuni, zagrije na potrebnu temperaturu i pod tlakom. U načinu hladnog punjenja, spremnik se stavlja u posudu pod tlakom na sobnoj temperaturi; tada započinje ciklus grijanja i podtlaka. Česti su tlak u rasponu od 20–300 MPa i temperatura u rasponu od 500–2000 ° C.
Vrijeme objavljivanja: studeni-17-2020