热等静压粉末高温合金材料
热等静压烧结炉
热等静压烧结炉1. 简介热等静压烧结炉是一种主要用于金属材料烧结过程中的热等静压设备。
烧结是指在高温条件下，通过压力和渗透作用，将粉末颗粒紧密结合成连续体的过程。
热等静压烧结炉在烧结过程中同时施加高温和高压，以提高材料的烧结效果。
2. 工作原理热等静压烧结炉利用高温、高压和压力传递介质的作用，将粉末颗粒在压力和渗透力的作用下进行烧结。
具体工作原理如下：2.1 压力传递介质热等静压烧结炉中常用的压力传递介质主要有液态和气体两种。
液态介质一般为水、石油或矿物油，气体介质一般为氮气、氩气等。
压力传递介质的选择需要考虑材料的特性和烧结工艺的需求。
2.2 温度控制热等静压烧结炉通过加热元件将压力传递介质加热到设定温度。
加热元件可以采用电阻加热、感应加热等方式，确保烧结过程中达到所需的高温条件。
2.3 压力控制热等静压烧结炉通过液压系统或气压系统实现对压力的控制。
烧结过程中，压力的大小对于颗粒间的接触、扩散和烧结速率等影响重大。
因此，精确的压力控制是烧结过程中的关键。
2.4 烧结过程在热等静压烧结炉中，粉末经过装料、压制、加热、保温、冷却等过程，实现颗粒之间的扩散和烧结。
具体烧结过程中的各个环节需要根据材料的特性和烧结工艺的要求进行调控和监测。
3. 应用领域热等静压烧结炉主要应用于金属材料的烧结过程中，广泛用于航空航天、汽车、电子、能源等领域中的材料制备和工艺研究。
热等静压烧结炉能够使材料具有较高的密度、较好的结构和性能，提高材料的力学强度和热传导性能。
4. 优势和局限性热等静压烧结炉具有以下优势： - 烧结效果好：通过高温和高压的复合作用，烧结效果优于传统的烧结设备。
- 结构均匀：热等静压烧结炉能够使材料具有较高的密度和较好的结构，提高材料的力学性能。
- 适用范围广：热等静压烧结炉可用于多种金属材料的烧结，具有较好的通用性。
热等静压烧结炉的局限性包括： - 设备成本较高：热等静压烧结炉的制造和维护成本较高，因此适用于一些对材料性能要求较高的领域。
高品质粉末高温合金涡轮盘成型工艺研究与示范
高品质粉末高温合金涡轮盘成型工艺研究与示范一、引言随着航空航天、能源等高端领域的不断发展，对于高温合金材料的需求也日益增加。
粉末高温合金因其高强度、高温性能优异而被广泛应用于航空发动机、燃气轮机、航天器等领域。
高品质粉末高温合金涡轮盘作为发动机的关键零部件，其制造工艺对产品的质量和性能具有至关重要的影响。
本文旨在开展对高品质粉末高温合金涡轮盘成型工艺的研究与示范，以提高产品质量和生产效率。
二、高品质粉末高温合金涡轮盘成型工艺的研究1.材料选择高品质粉末高温合金具有高温强度和耐腐蚀性，因此在涡轮盘的成型工艺中材料选择至关重要。
通常选用镍基粉末高温合金作为原料，其中包括著名的IN718、IN738、Waspaloy等，这些合金具有良好的机械性能和耐高温性能，适合于高端发动机和轮机的制造。
2.粉末制备粉末高温合金的制备对成型工艺影响重大。
采用惰性气体气氛下的惰性气氛球磨技术，可有效提高粉末的均匀性和颗粒度，使得后续成型工艺更加稳定。
3.成型工艺涡轮盘的成型工艺可以采用热等静压成型技术。
该技术通过热压模具对粉末进行成型，其优点在于能够确保成型件的密度和均匀性。
采用热等静压成型技术还可以实现复杂形状的涡轮盘的一次成型，降低了后续加工工序，提高了生产效率。
4.烧结工艺经过成型的涡轮盘需要进行烧结处理，以提高其密度和机械性能。
采用真空热处理工艺，可有效提高成品的力学性能和抗氧化性能。
5.表面处理涡轮盘的表面处理对于提高其抗疲劳性能和耐腐蚀性能至关重要。
采用表面喷涂技术和高温气体热处理技术，可以有效提高涡轮盘的表面硬度和耐磨性。
三、高品质粉末高温合金涡轮盘成型工艺的示范1.实验设备建立先进的热等静压设备和真空热处理设备，确保成型工艺的稳定性和可控性。
同时配备先进的粉末制备设备和表面处理设备，以满足不同高品质粉末高温合金涡轮盘成型工艺的需求。
2.生产示范在实际生产中，通过对高品质粉末高温合金涡轮盘的成型工艺进行示范，包括原料制备、成型工艺、烧结工艺和表面处理工艺的全方位展示，从而提高生产工作者的技能和生产效率。
洁净高温合金粉末的制备及其热等静压工艺研究
洁净高温合金粉末的制备及其热等静压工艺研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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热等静压冷却速度对粉末冶金高温合金组织及性能的影响
ｅ ｈ ｏ ｉ ａ ｅ ｉ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｔ ｎｄ ｎｃ ｍｏｒ ｈｏｌ ｙ ｗｉｌｃ ｎ ｏ ｄ ｎ ｉｉ ｈａ ． ｔ ｒ ｒ ｔ ｅ ｃ ｏｌ ｎｇ ｒ ｔ ｓ， ｈ ｒ ｅ ｅ ｙ ｙ ｐ ｏｇ ｌ ｈａ ｇｅ ｔ ｅ ｄｒｔｃ ｓ ｐｅ Ａｆ ｅ
热处理 冷速 快 ， 相 变为较 为规 则 的细 小方形 ， 织基 本相 同 ， 学性 能几乎 无 差别 。 组 力 关 键 词 ： 末 冶金 ； ＧＨ９ 粉 Ｆ ５高 温 合 金 ； 等 静 压 ； 却 速 度 ； 形 貌 ； 学 性 能 热 冷 ７相 力
中图分 类号 ： ＴＦ１ ４ ３ ２． ２ 文 献标 识 码 ： Ａ
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高温合金粉末标准
高温合金粉末标准
高温合金粉末标准主要涉及以下几个方面：
1. 生产工艺：高温合金粉末的生产工艺通常包括雾化、热等静压成型、锻造等。
采用粉末冶金工艺，粉末颗粒细小，冷却速度快，从而成分均匀，无宏观偏析，晶粒细小，热加工性能好，金属利用率高，成本低。
2. 力学性能：高温合金粉末具有较高的强度、韧性、疲劳性能和抗氧化性能。
例如，FGH95粉末冶金高温合金在650℃时的拉伸强度达到1500MPa，1034MPa应力下的持久寿命大于50小时。
3. 成分配比：高温合金粉末的成分配比需要根据具体应用场景进行优化，以满足使用性能要求。
例如，FGH4091高温合金具有良好的力学性能和综合的强、韧性。
4. 粉末特性：高温合金粉末的颗粒大小、形状、分布等特性对加工性能和最终零件的质量具有重要影响。
粉末颗粒越细小，分布越均匀，热加工性能越好。
5. 检测和评价方法：针对高温合金粉末，需要制定相应的检测和评价方法，包括化学成分分析、力学性能测试、抗氧化性能测试等。
我国针对高温合金粉末已制定了一系列标准，如《FGH95粉末冶金高温合金》、《FGH4091高温合金棒料》等。
此外，全国增材制造标准化技术委员会还在组织制定《增材制造激光粉末床熔融用高温合金粉末》等国家标准。
需要注意的是，以上信息仅供参考，具体高温合金粉末标准可能因型号、应用领域等因素而有所不同。
在实际应用中，请根据具体标准和需求选取合适的高温合金粉末。
粉末高温合金的成分及生产工艺
粉末高温合金的成分及生产工艺各国研制成功的粉末高温合金有10余种，其中作用较广的有IN100，Rene’95，MERL76，Rene’88DT，зΠ741HΠ等。
它们都属于沉淀强化型镍基高温合金，化学成分见表15所示。
表15 几种国外粉末高温合金的化学成分FGH95是我国研制的第一个粉末高温合金，其成分相当于美国GE公司的R ene’95合金（表16），是一种高合金化的r′相沉淀强化型镍基高温合金，其r′体积含量为50%～55%，r′形成元素含量（原子）为28%。
它是当前650℃使用条件下强度水平最高的涡轮盘材料。
除用于高、低压涡轮盘外，也可用于压气机盘、涡轮轴、涡轮挡环、高温密封件等高温零件。
表16 FGH95粉末高温合金化学成分根据不同使用要求，对粉末高温合金可以采用HIP（热等静压）直接成形、HIP+模锻、HIP+等温锻和挤压+等温锻等不同工艺路线。
在我国没有大型挤压机和大型等温锻造机的条件下，曾选用HIP+包套模锻的成形工艺路线，模锻出φ420mm和φ630mm的全尺寸涡轮盘，盘件的性能基本达到了美国同类合金Rene’95技术条件的要求。
存在的问题是粉末中的陶瓷夹杂含量较高，致使材料性能不太稳定。
采用等离子旋转电极制粉设备制得粉末，其粉末质量大幅度提高。
φ420mmFGH95粉末高温合金涡轮盘的制造工艺流程如图24所示。
图24 粉末盘制造工艺流程（1）母合金熔炼用200kg真空感应炉冶炼，熔炼温度1550℃,真空度1.3×10-1Pa，浇注成φ80×1000mm的圆棒，处理后准备重熔喷粉。
（2）雾化制粉用65kg真空感应炉—氩气雾化装置将母合金重熔，熔液经漏嘴流下，用高压氩气将其雾化成粉末。
浇注温度为1520℃，氩气喷吹压力为1.6～1.8MPa。
（3）粉末处理粉末高温合金对粉末质量要求十分严格。
FGH95合金粉末在氩气保护下筛分，粒度为-150目。
粉末经静电分离法去除陶瓷夹杂。
热等静压法综述
材料加工方法——热等静压法简述前言热等静压法作为材料现代成型技术的一种，是等静压技术一个分支。
等静压是粉末冶金领域的一种技术，已有近百年历史。
等静压技术按其成型和固结温度的高低，通常划分为冷等静压、温等静压、热等静压三种。
近几十年，来随着科学技术的进步，特别是热等静压的发展，等静压技术不再只是粉末冶金的专用技术，它的应用已经扩大到了原子能工业、制陶工业、铸造工业、工具制造、塑料和石墨等生产部门。
随着其应用范围日益扩大，作用和经济效益的不断提高，热等静压法已经成为一种及其重要的材料现代成型技术1. 热等静压法定义和特点热等静压（HIP）是在高温高压密封容器中，以高压气体为介质，对其中的粉末或待压实的烧结坯料(或零件)施加各向均等静压力，形成高致密度坯料(或零件)的方法。
该法采用金属、陶瓷包套（低碳钢、Ni、Mo、玻璃等）或不采用，使用氮气、氩气作加压介质，使材料热致密化。
其成型过程如图一：加热装置包套法玻璃浴法直接法图一：热等静压法成型过程由于热等静压法在高温下对工件施加各向均等静压力成型，使其与传统工艺相比如下优点：1）在很低的温度下粉末便可固结到很高的密度。
2）可以压缩形成型状复杂的工件。
3）经过热等静压的工件具有一致的密度4) 高的气体密度可以促进热交换，提高加热速度缩，短循环时间。
5）由于非常一致的加热，脆性材料也可被压缩成型2. 工艺过程及工作原理由于热等静压法用于粉末固结更具用代表性，下面以粉末固结过程介绍热等静压法的工艺工程和原理。
热等静压法在其他领域的应用的工艺与原理与上述相似，只是省略部分阶段，故不再赘述2.1热等静压法的工艺过程热等静压法的一般工艺周期如下：粉末填充一般在真空或惰性气体氛围中进行。
为了提高填充粉末的密度，包套要不停的震动。
为了得到统一的收缩，则需要填充粉末的密度应不低于理论密度的68%。
填充后包套要抽真空并密封，这是因为热等静压过程是通过压差来固结被成型粉末和材料的，一旦包套密封不严，气体介质进入包套，将影响粉末的烧结成型。
粉末冶金高温合金的组织和性能研究
图２ ＦＧＨ４０９６合金显微组织形貌．
Ｆｉｇ．２
Ｍｉｅｒｏｓｔｒｉａｃｔｔｔｉｍ ｏｆ ｓｕｐｅｒａｌｌｏｙ ＦＧＨ４０９６ ｄ—金相；ｂ—ⅡＭ
图３ ＦＧＨ４０９７合金显微组织形貌 Ｆｉｇ．３ Ｍｉｅｒｏｏｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｕｐｅｒａｌ｜ｏｙ ＦＧＨ４０９７
ｎ一金相；６一ｓＥＭ
３．３台金性能
台盒
Ｔａｂｌｅ ２
裹２ ３种台金中的相组成 Ｃｏｍｏｏｓｌｔｔｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈａｓ８ ｉｎ ＦＣＩｔ４０９５，ＦＧＩｔ４０９６ ａｎｄ １７ＣＩｔ４０９７ ｓｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ
ＦＣ｝１４０９５
ＦＧＨ４０９６
ＦＧＨ４０卯
合盒中相组成
Ｔ，Ｙ’，ＭＣ，鸭Ｂ２（痘）
１，一．Ｍｃ，Ｍ∞（２６（痕），Ｍ，Ｂ２（痕）
３．３．１室温拉伸性能 ＦＧＨ４０９５的室温拉伸强度分别比ＦＧＨ４０９６和 ＦＧＨ４０９７高１１％和２１％，ＦＧＨ４０９７的拉伸塑性最好。 ＦＧＨ４０９６介于二者之间（图４）。从屈强比（％：／吼） 看，ＦＧＨ４０９７为０．６８，ＦＧＨ４０９６为０．７２．ＦＧＨ４０９５为
０．７５。
３．３．２室温硬度和室温冲击韧性 从表３可见，ＦＧＨ４０９５室温硬度分别比ＦＧＨ４０９６ 和ＦＧＨ４０９７合金高１０％和２１％，ＦＧＨ４０９５室温冲击韧 性最差，ＦＧＨ４０９６与ＦＧＨ４０９７比ＦＧＨ４０９５高约６０％。
Ｓｔｕｄｙ Ｏｉｌ Ｍｉｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｐｏｗｄｅｒ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｓｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ
Ｚｈａｎｇ Ｙｉｗｅｎ＠Ｔａｏ Ｙｕ Ｚｈａｎｇ Ｙｉｎｇ Ｌｉｕ Ｊｉａｎｔａｏ Ｚｈａｎｇ Ｇｕｏｘｉｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｎａ （Ｈｉ曲Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣＩＳＲＩ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１，Ｃｈｉｎａ）
热等静压(HIP)技术在金属材料方面的应用
热等静压(HIP)技术在金属材料方面的应用热等静压(HIP)技术于本世纪50年代中期问世。
经过40多年的发展现已成为世界高性能材料生产不可缺少的一项技术，同时也成为新材料开发中的重要高新技术。
我国HIP技术开发始于70年代。
在近30年的发展中，不仅取得不少可喜的成果，而且这些成果已在许多领域中得到了应用。
HIP′99国际会议在北京召开，无疑为我国从事HIP研制人员提供了不可多得的与国际同行进行直接交流的机会，并将有利于我国HIP技术的发展。
为了使广大读者对本届会议内容有一个概略的了解，本文对当前HIP技术在金属材料方面的应用进行了综合评述，其重点在钛合金、高温合金、铍材和难熔金属的应用方面。
1 HIP技术在钛合金方面的应用在近期的应用中，钛合金铸件经HIP致密化处理后最重要的应用仍然在商业方面。
这是由于钛合金铸件可以制备大型、异型的净成形产品，因此大幅度降低部件的制造成本。
HIP处理虽然使合金的强度水平略有下降，但它使材料的塑性及疲劳寿命增加，并使其力学性能的分散度下降，从而提高材料使用性能的可靠性。
Ti-6AI-4V合金是钛合金的主要材料，目前最大的钛合金铸件是美国GE公司的GE90发动机风扇结构件，其外径为1500mm。
Pratt & Whitney公司制造的PW4080发动机过渡罩外径已达1800mm。
由于铸件的尺寸大于目前世界上正在运转的HIP机尺寸，故在此件HIP处理前先把它切开分别进行HIP处理，然后再把它焊合。
为此航空发动机厂要求用HIP处理尺寸为2050mm及超过此尺寸的部件。
鉴于制造2050mm HIP设备的制造费用过高，而且这种大件的数量相对较少，故难以实现。
为了提高钛合金铸件性能，波音公司、洛克希德公司及麦当来、道格拉斯公司作了大量的研究工作。
现已表明，钛精密铸件在HIP后再经过适当的热处理可以使其性能达到锻件的水平(包括疲劳性能及塑性)。
马丁／波音F22空中优势战斗机是HIP钛合金应用的典范，其应用的76个部件约占飞机机架重量的45%，材料为经HIP后的钛合金铸件。
什么是热等静压成型技术？
什么是热等静压成型技术？热等静压成型技术是一种先进的加工方法，广泛应用于航空航天、汽车制造、能源等领域。
它通过将粉末原料加热至高温并施加高压来制造坚固、高精度的零件和构件。
下面将从几个方面详细介绍热等静压成型技术的原理、应用以及未来发展趋势。
一、原理1.温度和压力控制：热等静压成型技术基于物质在高温和高压条件下的可塑性。
温度可使粉末原料变得可塑，而压力则能够使原料充分填充模具并形成所需形状。
2.粉末原料选择：热等静压成型技术通常使用金属粉末作为原料，包括铝、钢、镁等。
这些金属粉末具有良好的可塑性和热导性，适合于此类加工方法。
3.模具设计与制造：模具是热等静压成型技术的关键。
合理设计和制造模具可以保证零件的准确性和质量。
二、应用1.航空航天领域：热等静压成型技术可以制造出高精度、高强度的航空发动机零部件和复杂的涡轮叶片。
这些零件的制造过程需要满足严格的质量要求，而热等静压成型技术能够提供可靠的解决方案。
2.汽车制造领域：热等静压成型技术可用于制造各类发动机零件、底盘零件和传动系统部件。
相比传统的铸造和锻造工艺，它可以提供更高的准确性和性能。
3.能源领域：热等静压成型技术可以制造出耐高温和耐压的燃烧室和热交换器。
这些组件在火电厂、核电站等领域中发挥关键作用，因此需要具备优异的性能和可靠性。
三、未来发展趋势1.材料优化：随着科学技术的不断进步，研究人员将致力于开发新型的金属粉末材料，以满足更高的性能需求。
2.工艺改进：热等静压成型技术的工艺参数和设备将不断改进，以实现更高的加工效率和质量水平。
3.智能化应用：人工智能技术的兴起将为热等静压成型技术带来更多的应用机会，例如模具设计的优化和生产过程的自动化控制。
总结起来，热等静压成型技术是一种重要的先进加工方法，具有广泛的应用前景。
未来，随着材料和工艺的不断改进以及智能化技术的运用，热等静压成型技术将在各个领域发挥更加重要的作用。
热等静压技术在粉末冶金和扩散连接领域中的应用
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工 艺设 计 改造 及 检 测 检修 ｃ ｈ － ｎ ａ ｓ ｃ ｉ 一＆ Ｔ ｅ ｅ ｌ ｌ ｎ 。 ｌ 。 ｇ Ｙ Ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ
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各 向同性且均匀细小 ， 能闭合材料内部孔隙和疏松 等缺 陷， 提高材 料的性能可提高制件宏观力学性能的均匀性 ， 有助于提 高制件的疲 劳寿命 ， 增强延展性 、 抗冲击强度及蠕变性能 。 （ ４ ） 实用范围广 。 可 以对难加工材料（ 如钛合金 、 高温合金、 钨合 金、 金属陶瓷等材料） 以粉末ＨＩ Ｐ 的方 式成形和致密化 。 （ ５ ） 材料利用率高 。 包套 与粉末在ＨＩ Ｐ 过程 中均匀变性 ， 可 以实 现复杂零部件 的近净成形 ， 减少 昂 。
ＨＩ Ｐ 成形 能得到全 致密 的粉末 冶金 制品 ， 其抗 拉强 度 、 延伸 率、 疲劳强度等力学性 能优 于烧结制品 ， 因而ＨＩ Ｐ 成形工艺在粉 末 冶金成形工艺 中占有十分重要 的地 位 ， 在现代工业生产 中得到广 泛的应用 。 高速钢是一种化学成分复杂的高合金钢 。 在采用传统的熔炼一 锻造法生产高速钢时 ， 由于铸锭尺寸大 ， 冷却缓慢 、 不可避免的产生 碳化物偏析。 这种偏析组织不仅给锻 、 轧等热加工造成 困难 ， 损害 了 产品的各 种性 能， 而且 限制 了合金含量 的进一步增加 ， 阻碍 了高速 钢的发展。 ＨＩ Ｐ 技术的问世， 使许多高速钢可 以采取粉末冶金工艺来 制造 ， 从而克服了熔铸钢 中碳化物偏析这类缺陷 ， 把粉末冶金技术 成功 引入 了致密钢材和合金钢的生产领域 。 硬质 合金是粉末冶金产品的代表作 ， 通常采用氢气烧结或者真 空烧结进行合金化 ； 相 比之下引入ＨＩ Ｐ 技术制备硬质合金具备 以下 优点 ； １ ） 残余孔隙几乎完全消除， 相对密度达到９ ９ ． ９ ９ ９ ％； ２ ） 制造大型 或长径 比大的制品时， 废品率 低， 表面缺陷大幅降低 ， 抛光后可得到 光洁度极 高的表面 ； ３ ） 制品性 能大 幅度提高 。 钛合金因具有高强度 、 高韧性、 抗氧化及耐腐蚀的特性 ， 广泛应 用于 航天、 航空 、 航母和化工等领域 。 钛 制品的传统 制造工艺复杂 ， 二次加工材料损失大。 用Ｈ Ｉ Ｐ 技术制备 的粉末钛合金， 不仅简化了熔 炼工艺和 切削工序 ， 而且合金组织更趋均匀 ， 性能 明显改善 。 陶瓷材料 的特点是熔点高、 弹性模量大、 硬度高 、 密度低 、 热膨 胀小及耐磨 、 耐腐蚀等。 通常采用粉末压 制成型和烧结或热压 ， 通常 制品孔隙度较大 ， 性能较差 。 ＨＩ Ｐ 工艺提供 了生产高性能 、 高均匀程 度、 高致 密度 陶瓷或陶瓷金属复合材料 的手段。 在加工过程 中， 由于 原料 粉末直接进入包套 ， 不再添加传统工 艺所需 的有机成型剂 ， 所 以原材料在整个工艺过程 中不受污染 ， 这样生产的材料是一种纯洁 的匀质材料 ， 具有均匀的细晶粒和接近 １ ０ ０ ％的密度 。 而且 ， 等静压技 术将高压惰性气体和高温同时作用于产品， 能够有效地去 除内部空 隙， 并在整个材料 中形成强的冶金结合， 极大 地解 决了陶瓷 或陶瓷 金属复合材料 制备 的困难 ， 特别在制备大尺寸 、 复杂形状 的陶瓷材 料方面有较大 的优 势。 另外 ， Ｈ 工艺能生产基本不需要机加工的近终形部件。 一个 热 等静压的近终形部件 ， 由于可做成最终尺寸或接近最终的制品尺寸， 因此用料少 。 据统 计， 采用 Ｈ Ｉ Ｐ 近终成形工艺制得的产品 ， 其材料的 利用率一般可达Ｎ８ ｏ ％－９ ０ ％， 其价格 比常规工艺制得 的产品低２ ０ ％ 以上 ， 同时显著减少 了机加工的时间和成本 。 ＨＩ Ｐ 近终成形技术中使 用的模具 已经可以用钢板焊接而成 ， 其形状可 以任意变化， 部件的设 计 自由度较大。 由于可制作各种异型体及整体部件 ， 减少了焊接的数 目， 也提高了制品整体的可靠性。 Ｈ 近终成形技术可提高原材料的 使用率和机加工效率 ， 常用于整体成形许多常规方法难 以成形的零 件， 特别适合于航 空航天、 船舶、 武器设备 、 核设施 、 发电设备等关系 国计 民生的重 大应 用领域 。 Ｃ Ｆ Ｍ国际公 司生 产的ＣＦ Ｍ５ ６ 发动机 中有２ 个挡 板通过粉 末 ＨＩ Ｐ 近净成形， 截止２ ０ ０ ７ 年１ ２ 月３ １ 日， 有１ ７ ５ ３ ２ 台Ｃ Ｆ Ｍ５ ６ 发动机在役 ， 已装备７ １ ５ ０ ￣飞机 。 俄罗斯使用Ｅ Ｉ １ ６ ９ ８ Ｐ 镍基高温合金粉末ＨＩ Ｐ 近净
粉末高温合金讲解
本国在涡轮盘材料和结构设计上与国外的差距依然很大。
为了满足国内发动机的迫切需求，应当在参照国外先进制 备工艺的基础上，加大对大型先进设备的引进与投入，争
取实现跨越式发展，早日实现本国高性能粉末盘的工程化
应用。
•
参考文献
[1] 邹金文, 汪武祥. 粉末高温合金研究进展与应用[J]. 航空 材料学报, 2007, 26(3): 244-250. [2] 国为民, 冯涤, 吴剑涛等. 镍基粉末高温合金冶金工艺的
下图是新型第三代粉末高温合金的热处理工艺曲线图。
图2 合金的热处理工艺曲线
粉末高温合金的发展前景
粉末高温合金的发展已经进行了近50年，在生产工艺 逐渐趋予成熟的条件下，今后一系列性能更为优异的合金
也将被相继开发出来，今后具体发展方向可分为以下几个
方面[5]： (1)粉末制备
粉末的制备包括制粉和粉末处理。目前，主要制粉工艺
除此之外，粉末高温合金的固结成形工艺还有真空烧结、
压力烧结、金属注射成形(MIM)以及喷射成形(Osprey) 工 艺。
热加工及热处理工艺 粉末高温合金的锻造成型主要是与热等静压和热挤压相 结合使用的，锻造变形主要可以消除PPB(原始颗粒边界)和
枝晶，还可以对夹杂起到破碎作用，由于在形变过程中晶粒
众所周知，高温合金的化学成分是非常复杂的。除杂
质元素外，一般都含有十几种合金元素。可根据它在合金中 的基本作用归纳为六个主要方面： （1）形成面心立方元素：镍、铁、钴和锰构成高温合金 的奥氏体基体γ。
（2）表面稳定元素：铬、铝、钛、钽。铬和铝主要提高
合金抗氧化能力，钛和钽有利于抗热腐蚀。
（3）固溶强化元素：钨、钼、铬、铌、钽和铝，溶解于 γ基体强化固溶体。 （4）金属间化合物强化元素：铝、钛、铌、钽、鉿和钨 形成金属间化合物Ni3Al、Ni3Nb、Ni3Ti等强化合金。
热等静压的应用领域
关于热等静压的应用热等静压工艺是将制品放置到密闭的容器中，向制品施加各向同等的压力，同时施以高温，在高温高压的作用下，制品得以烧结和致密化。
热等静压是高性能材料生产和新材料开发不可或缺的手段,热等静压可以直接粉末成型，粉末装入包套中(类似模具作用)，包套可以采用金属或陶瓷制作(低碳钢、Ni、Mo、玻璃等)，然后使用氮气、氩气作加压介质，使粉末直接加热加压烧结成型的粉末冶金工艺;或者将成型后的铸件,包括铝合金、钛合金、高温合金等缩松缩孔的铸件进行热致密化处理，通过热等静压处理后，铸件可以达到高度致密化，提高铸件的整体力学性能。
关于热等静压的应用1.热等静压在航空发动机中的应用在发动机制造中，热等静压机已用于粉末高温合金涡轮盘和压气盘的成型。
把高温合金粉末装入抽真空的薄壁成形包套中，焊封后进行热等静压，除去包套即可获得致密的、接近所需形状的盘件。
粉末热等静压材料一般具有均匀的细晶粒组织，能避免铸锭的宏观偏析，提高材料的工艺性能和机械性能。
粉末高温合金热等静压或热等静压加锻造的盘件已在多种高推重比航空发动机上应用。
热等静压的应用领域已经扩大到航空领域应用的发动机，发电工业应用的汽轮机透平、涡轮等重要零部件，飞机或民用的铝合金、钛合金结构件，汽车（涡轮增压轮、柴油机阀杆和传感器支座），医药（置换器），石油（阀体），以及化学加工，生物工程中人工关节的铸件致密化处理方面。
热等静压工艺应用的迅速发展，也导致了燃气轮机工业标准的深化，这些标准要求消除精铸件中的收缩气孔率，如叶片翼型生产。
涉及到的材料包括钛及钛合金、铝及铝合金、不锈钢铸件、高温合金铸件等。
热等静压还用于制造粉末钛合金风扇盘和飞机上的粉末铝合金和粉末钛合金承力构件。
在航天器制造工业中，热等静压主要用于制造致密的碳质结构件，如火箭的舵面和固体火箭发动机喷管喉衬等。
2.热等静压在粉末合金精密铸件中的应用热等静压可用于各种合金的精密铸件的制造，如高温合金涡轮叶片，铸钛机匣以及涡轮增压器的铝合金铸件等，经热等静压致密化处理可消除内部疏松和缩孔，提高性能、可靠性和使用寿命。
钴基高温合金的制备及性能研究
钴基高温合金的制备及性能研究近年来，钴基高温合金因其优异的高温力学性能和耐腐蚀性能，受到了越来越多的关注和研究。
钴基高温合金是指将钴作为主要合金元素之一的高温合金，主要用于制造航空发动机、燃气轮机、核反应堆中的结构件等高温高压、重载应用场合。
本文将介绍钴基高温合金的制备和性能研究进展。
一、钴基高温合金的制备技术1. 粉末冶金法粉末冶金法是钴基高温合金制备中的主要工艺之一。
该方法是将各种金属粉末按一定比例混合，在热等静压下压制成形，然后进行烧结和热处理，最终得到具有高温力学性能的钴基高温合金。
由于该方法具有工艺简单、能够制备高纯度、均匀、无氧化的钴基高温合金粉末等优点，因此得到了广泛应用。
2. 熔融法熔融法指的是通过真空熔炼或电弧溅射等方法，将各种金属材料加热融化后冷却成形，得到钴基高温合金的制备工艺。
该方法制备出的钴基高温合金具有分布均匀、组织致密等优点，但也存在着成分调整难度大、生产成本高等缺点。
3. 其他制备工艺还有一些新型钴基高温合金的制备方法，比如化学气相沉积和溶胶-凝胶法等方法，目前正在逐步得到工程应用。
二、钴基高温合金的性能研究进展1. 高温力学性能高温力学性能是评价钴基高温合金品质的重要指标之一。
目前，研究人员通过对钴基高温合金力学性能的深入研究，不断提高其合金强度、塑性、疲劳寿命等性能。
近年来，各国学者也对钴基高温合金的断裂行为、高温蠕变机理等问题进行了深入探讨。
2. 耐腐蚀性能钴基高温合金在高温环境中容易受到腐蚀，因此其耐腐蚀性能也是制约其工程应用的关键因素之一。
研究人员通过调控其化学成分、合金状态、表面改性等方法，提高其耐腐蚀性能。
同时，也在研究从高温气体、液体、固体腐蚀等方面对钴基高温合金的腐蚀机理展开研究。
3. 烧结工艺烧结工艺是制备钴基高温合金中的一个关键环节。
研究人员通过对烧结工艺的优化，提高了钴基高温合金的成分均匀性、显微结构稳定性，进一步提高了其力学性能和耐腐蚀性能。
热等静压新材料
热等静压技术是一种用于高性能材料生产和新材料开发的先进工艺。
热等静压（Hot Isostatic Pressing，简称HIP）是一种在高温和高压环境下对材料进行加工的方法，它能够实现材料的精密成型和致密化。
以下是关于热等静压的详细解释：
1. 基本原理：热等静压技术的核心是在高温和高压的共同作用下，对材料进行加工。
这种各向均等的静压力可以促进材料内部的气体逸出，减少孔隙，从而实现高密度的坯料或零件。
2. 工艺流程：在热等静压过程中，首先将待加工的粉末或预成型的坯料放入一个密封的包套中，这个包套通常由金属或陶瓷制成。
然后，将包套置于高压容器中，通过加热装置对材料进行均匀加热。
同时，通过高压泵将高压气体（如氮气或氩气）注入容器，对材料施加等静压力，使其在高温高压下烧结成型。
3. 应用领域：热等静压技术广泛应用于金属、陶瓷、塑料等多种材料的制备和处理。
它可以用于直接粉末成型，也可以用于提高已经成型的铸件的致密度，如铝合金、钛合金、高温合金等，从而提升其整体力学性能。
4. 优点：由于热等静压法在高温下对工件施加各向均等的静压力，它能够在较低的温度下使粉末固结到很高的密度，并且可以压缩形成形状复杂的工件。
这种方法可以使铸件达到接近100%的致密化，显著提高材料的性能。
综上所述，热等静压技术是一种重要的材料加工工艺，它在新材料的开发和高性能材料的生产中扮演着关键角色。
通过这种技术，可以实现材料的高度致密化，从而提高其力学性能和使用寿命。
高温镍基合金粉末
高温镍基合金粉末高温镍基合金粉末是一种具有广泛应用前景的材料，具有优异的高温强度、抗氧化性能和耐腐蚀性能。
本文将从不同角度介绍高温镍基合金粉末的特性、制备方法、应用领域以及未来发展趋势。
一、高温镍基合金粉末的特性高温镍基合金粉末主要由镍和其他合金元素（如铬、钼、铝等）组成。
这些合金元素的添加能够显著提高合金的高温强度和抗氧化性能。
相比于其他材料，高温镍基合金粉末具有以下特点：1. 高温强度：高温镍基合金粉末具有出色的高温强度，能够在高温环境下保持较好的力学性能和结构稳定性。
2. 抗氧化性能：高温镍基合金粉末能够形成致密的氧化膜，有效隔离合金与高温气体的接触，提高合金的抗氧化性能。
3. 耐腐蚀性能：高温镍基合金粉末具有良好的耐腐蚀性能，能够在酸碱等腐蚀介质中表现出色。
高温镍基合金粉末的制备方法多种多样，常见的有机械合金化、化学还原法和电解沉积法等。
其中，机械合金化是一种常用的制备方法，通过高能球磨、气体雾化等手段将合金元素粉末混合，然后通过烧结、热等静压等方式得到高温镍基合金粉末。
三、高温镍基合金粉末的应用领域高温镍基合金粉末具有广泛的应用领域，主要包括航空航天、能源、化工等领域。
具体应用如下：1. 航空航天领域：高温镍基合金粉末可用于制造航空发动机叶片、燃烧室等部件，以提高发动机的高温强度和抗氧化性能。
2. 能源领域：高温镍基合金粉末可用于制造燃气轮机叶片、燃烧器等部件，以提高燃气轮机的高温工作能力和耐腐蚀性能。
3. 化工领域：高温镍基合金粉末可用于制造化工反应器、换热器等设备，以提高设备的高温强度和耐腐蚀性能。
四、高温镍基合金粉末的未来发展趋势随着高温工艺和材料技术的不断发展，高温镍基合金粉末将在未来有更广阔的应用前景。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 材料改性：通过添加新的合金元素或采用新的制备工艺，提高高温镍基合金粉末的性能，以满足更高的高温工作条件。
2. 制备工艺改进：优化高温镍基合金粉末的制备工艺，提高制备效率和产品质量。
高温合金的制备工艺研究及其应用
高温合金的制备工艺研究及其应用高温合金（High-temperature alloy）是指在高温条件下具有稳定性、抗气蚀性、高强度和高韧性的合金材料。
它们具有良好的机械性能和耐腐蚀性，适用于航空、航天、能源等领域。
高温合金的制备工艺是实现其应用的重要基础，下面介绍最常用的几种制备工艺及其应用。
1. 熔融法熔融法是高温合金制备的常规方法。
它采用真空电弧炉、感应炉或气体保护电炉等炉子，将各种金属元素按照一定的配方按重量加入炉子，加热到高温，使其融化并充分混合，然后通过冷却、晶化、加工等步骤制成合金材料。
这种方法制备出来的合金具有较高的均匀性和纯度，适用于大批量生产。
2. 粉末冶金法粉末冶金法是一种无水溶液热加工制备高温合金的方法。
它将各种金属粉末相混合，放入高温炉中，通过烧结、热等静压等方法形成具有特定性能的高温合金材料。
这种方法具有高效、环保、可控性强的特点，可制备出高品质和高性能的高温合金。
3. 溶液热法溶液热法是一种将金属组成溶于一定溶剂中，在高温下沉淀晶化，制备高温合金的方法。
它具有原料制备简单、工艺可控、产品性能好等优点。
但其难点在于寻找合适的溶液体系和优化沉淀工艺，以保障制备出来的合金质量。
高温合金的应用领域广泛，主要包括航空、航天、石油、天然气、火电站等。
以航空为例，高温合金被广泛应用于喷气发动机、导弹、航空发动机叶轮、涡轮盘、燃烧室、液压制动系统、零件等方面。
航空发动机尤其是新一代的高涵道比涡扇发动机中，高温合金不仅仅是用于制造叶轮、导向叶片等。
同时还用于制造更轻、更耐热的结构零件，它可以提高发动机效率，降低燃油消耗和减少二氧化碳排放，有助于推进空中交通的发展。
再以火电站为例，高温合金被广泛应用于燃烧器、锅炉、再热器、涡轮机、透平、叶轮等部件，以提高能源的热效率和可靠性。
总之，高温合金在航空、航天、石油、天然气、火电站等领域有着广泛的应用。
高温合金的制备工艺研究及其技术发展对于促进国家产业升级、提高经济效益有着十分重要的意义。
国内外粉末高温合金牌号
国内外粉末高温合金牌号粉末高温合金是一种具有优异热稳定性和耐腐蚀性能的金属材料，广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
在国际上，粉末高温合金牌号种类繁多，每种牌号都具有其独特的特性和适用领域。
下面将介绍国内外常见的粉末高温合金牌号及其特性。
国外粉末高温合金牌号：1.英国Hastelloy X合金（UNS N06002）Hastelloy X合金是镍基超合金，具有良好的高温强度和抗氧化性能，在1100℃时仍保持一定的塑性。
因其能在高温、强氧化性气氛中工作，常用于航空发动机的零件制造。
2.美国Inconel 718合金（UNS N07718）Inconel 718合金是一种镍基超合金，具有良好的耐高温、抗蠕变和耐腐蚀性能，常用于航空航天领域，如涡轮叶片、燃烧室等零部件制造。
3.德国HAYNES 230合金（UNS N06230）HAYNES 230合金具有良好的高温强度和抗氧化性能，适用于高温环境下的重载应用，如燃烧室壁板、导向叶片等。
4.美国Rene 41合金（UNS N07041）Rene 41合金是一种高温镍基合金，具有良好的高温强度和抗蠕变性能，常用于航空发动机的高温零部件制造。
国内粉末高温合金牌号：1.国产K418合金K418合金是一种钴基高温合金，具有良好的耐高温、抗氧化性能，常用于航空发动机的高温零部件制造。
2.国产GH4169合金GH4169合金是一种镍基高温合金，具有良好的高温强度和耐腐蚀性能，常用于航空航天领域的零部件制造。
3.国产GH3536合金GH3536合金是一种镍基高温合金，具有良好的高温强度和抗氧化性能，广泛应用于航空、能源等领域。
4.国产GH3128合金GH3128合金是一种镍基高温合金，具有良好的高温强度和抗氧化性能，常用于航空航天领域的高温零部件制造。
综上所述，国内外粉末高温合金牌号种类繁多，每种合金都具有其独特的特性和适用领域。
随着航空航天、能源等领域的不断发展，粉末高温合金的需求将会不断增加，研发新型高温合金将成为未来的发展趋势。
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高温合金材料最初主要应用于航空航天领域，由于其有着优良的耐高温、耐腐蚀等性能，逐渐被应用到电力、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域，从而大大的拓展了高温合金材料的应用领域。
随着高温合金材料的发展，新型高温合金材料的出现，高温合金的市场需求处于逐步扩大和增长趋势。
高温合金材料领域是有很高技术含量的领域，目前能够进入该领域的企业数量有限。
特别是对于航空航天用高温合金材料及制品领域，对于质量可靠性、性能稳定性、产品外观尺寸精确性等方面都有着非常苛刻的要求。
高温合金材料应用于航空航天等高温、高压或耐腐蚀等极端恶劣条件下，产品的性能稳定性和质量可靠性是用户最先考虑的因素。
高温合金的加工工艺复杂，用其之赞的零件使用工况恶劣，在应用的安全可靠性方面又有特殊要求，所以必须严格控制高温合金材料及其产品的工艺规程和建立健全质量保障体系，严格控制材料冶金质量和零件的制造质量，进行完整的无损探伤和耐腐蚀检验等。
德国萨阿粉末合金公司有着近五十年采用热等静压炉粉末合金材料的生产历史，并且自2013年始投产了三台全新的大型HIP热等静压炉，成为欧洲高性能粉末合金材料的技术领导者。
欧洲空中客车飞机公司（AIRBUS）已经成为萨阿公司重要的客户，为空客公司提供航空发动机叶片及飞机零部件热等静压致密化生产。
萨阿公司也已获得航空业NADCAP生产证书。
超高性能高温合金的性能表现为：
耐腐蚀：采用热等静压粉末冶金工艺生产的高温合金，耐腐蚀性是同等级熔炼金属的三倍以上
耐磨损：粉末合金细微球形颗粒，零缺陷、100%致密度的金相结构，使之耐磨寿命可达同等熔炼金属的三倍以上
耐高温：粉末镍基合金可在1000摄氏度高温下长时间工作，已经取代熔炼高温合金，用于飞机发动机、涡轮发动机、蒸汽轮机的叶轮、转子、定子材料
按需定制的优点：
一、根据客户的要求，按设计图纸，近净尺寸，灵活生产
二、不限形状、异形、环形、中空、圆管、圆棒，任意图纸形状及尺寸
三、双相复合金属，任意两种材料按功能要求进行冶金固溶黏合
四、最小直径10毫米，最大直径1.5米，最大长度可达2米
五、数量一件起订，定制成本极低，较少库存费用，真正做到按需按量生产
应用行业
1.航天航空发动机
2.天然气涡轮发电机
3.蒸汽汽轮发电机
4.核电站设备
5.深海油气水下开采设备
6.飞机零部件制造
7.石油化工裂解装置
8.汽轮机轮槽铣刀
9.泵&阀门
上海亮银精密工具有限公司。