القليل من المعرفة حول منتج الضغط الساخن والضغط المتساوي الساكن

للضغط الساخن ، يتم استخدام تسلسل متحكم فيه للضغط ودرجة الحرارة. في كثير من الأحيان ، يتم تطبيق الضغط بعد حدوث بعض التسخين لأن الضغط على درجات حرارة منخفضة يمكن أن يكون له آثار سلبية على الجزء والأدوات. درجات حرارة الضغط الساخنة أقل بعدة مئات من درجات درجات حرارة التلبيد العادية. ويكاد التكثيف الكامل يحدث بسرعة. إن سرعة العملية بالإضافة إلى درجة الحرارة المنخفضة المطلوبة يحدان بشكل طبيعي من كمية نمو الحبوب.

طريقة ذات صلة ، تلبيد شرارة البلازما (SPS) ، توفر بديلاً لأنماط المقاومة الخارجية والتسخين الاستقرائي. في SPS ، يتم تحميل عينة ، عادةً مسحوق أو جزء أخضر مضغوط مسبقًا ، في قالب جرافيت مع لكمات الجرافيت في غرفة مفرغة ويتم تطبيق تيار مستمر نابض عبر اللكمات ، كما هو موضح في الشكل 5.35 ب ، بينما يتم تطبيق الضغط. يتسبب التيار في تسخين الجول ، مما يرفع درجة حرارة العينة بسرعة. يُعتقد أيضًا أن التيار يؤدي إلى تكوين البلازما أو تفريغ شرارة في الفراغ المسامي بين الجسيمات ، مما يؤدي إلى تنظيف أسطح الجسيمات وتعزيز التلبيد. يصعب التحقق من تكوين البلازما تجريبياً وهو موضوع قيد المناقشة. لقد ثبت أن طريقة SPS فعالة جدًا في تكثيف مجموعة متنوعة من المواد ، بما في ذلك المعادن والسيراميك. يحدث التكثيف عند درجة حرارة منخفضة ويكتمل بسرعة أكبر من الطرق الأخرى ، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى تكوينات دقيقة للحبوب.

الضغط المتوازنة على الساخن (HIP). الضغط المتساوي الساكن الساخن هو التطبيق المتزامن للحرارة والضغط الهيدروستاتيكي لضغط وتكثيف مسحوق مضغوط أو جزء. هذه العملية مماثلة للضغط التوازني البارد ، ولكن مع ارتفاع درجة الحرارة وغاز ينقل الضغط إلى الجزء. الغازات الخاملة مثل الأرجون شائعة. يتم تكثيف المسحوق في وعاء أو علبة ، والتي تعمل كحاجز قابل للتشوه بين الغاز المضغوط والجزء. بدلاً من ذلك ، يمكن ضغط الجزء الذي تم ضغطه وتعبيده مسبقًا إلى نقطة إغلاق المسام في عملية "بدون حاوية". يستخدم HIP لتحقيق التكثيف الكامل في تعدين المساحيق. ومعالجة السيراميك ، وكذلك بعض التطبيقات في تكثيف المسبوكات. تعتبر هذه الطريقة مهمة بشكل خاص للمواد التي يصعب تكثيفها ، مثل السبائك المقاومة للحرارة والسبائك الفائقة والسيراميك غير المؤكسد.

تعد تقنية الحاوية والتغليف ضرورية لعملية HIP. تستخدم الحاويات البسيطة ، مثل العلب المعدنية الأسطوانية ، لكثافة كتل مسحوق السبائك. يتم إنشاء الأشكال المعقدة باستخدام الحاويات التي تعكس الأشكال الهندسية للجزء الأخير. يتم اختيار مادة الحاوية لتكون مانعة للتسرب وقابلة للتشوه تحت ظروف الضغط ودرجة الحرارة لعملية HIP. يجب أيضًا أن تكون مواد الحاوية غير متفاعلة مع المسحوق وسهلة الإزالة. بالنسبة لتعدين المساحيق ، فإن الحاويات المصنوعة من ألواح الصلب شائعة. تشمل الخيارات الأخرى الزجاج والسيراميك المسامي المدمج في علبة معدنية ثانوية. يعد تغليف المساحيق والأجزاء مسبقة التشكيل بالزجاج أمرًا شائعًا في عمليات HIP الخزفية. يعتبر ملء وتفريغ الحاوية خطوة مهمة تتطلب عادة تركيبات خاصة على الحاوية نفسها. تتم بعض عمليات الإخلاء في درجات حرارة مرتفعة.

المكونات الرئيسية لنظام HIP هي وعاء الضغط مع السخانات ، وضغط الغاز ومعدات المناولة ، وإلكترونيات التحكم. يوضح الشكل 5.36 مثالاً تخطيطيًا لإعداد HIP. هناك طريقتان أساسيتان للتشغيل لعملية HIP. في وضع التحميل الساخن ، يتم تسخين الحاوية مسبقًا خارج وعاء الضغط ثم يتم تحميلها وتسخينها إلى درجة الحرارة المطلوبة والضغط. في وضع التحميل البارد ، يتم وضع الحاوية في وعاء الضغط في درجة حرارة الغرفة ؛ ثم تبدأ دورة التسخين والضغط. الضغط في حدود 20-300 ميجا باسكال ودرجة الحرارة في حدود 500-2000 درجة مئوية شائعة.