Het isostatisk pressning
Varmisostatisk pressning ( HIP ) är en tillverkningsprocess som används för att minska porositeten hos metaller och öka densiteten hos många keramiska material. Detta förbättrar materialets mekaniska egenskaper och bearbetbarhet.
Processen kan användas för att producera avfallsformklasser. Bränt radioaktivt avfall (avfall med tillsatser) packas i en tunnväggig metallkapsel. De adsorberade gaserna avlägsnas med hög värme och det återstående materialet komprimeras till full densitet med argongas under värmecykeln. Denna process kan krympa stålkapslar för att minimera utrymmet i avfallsbehållare och under transport. Det uppfanns på 1950-talet vid Battelle Memorial Institute och har använts för att förbereda kärnbränsle för ubåtar sedan 1960-talet. Det används för att förbereda inaktiv keramik också, och Idaho National Laboratory har validerat det för konsolidering av radioaktiva keramiska avfallsformer. ANSTO (Australian Nuclear Science and Technology Organisation) använder HIP som en del av en process för att immobilisera avfallsradionuklider från molybden -99- produktion.
HIP-processen utsätter en komponent för både förhöjd temperatur och isostatiskt gastryck i ett högtrycksinneslutningskärl. Den mest använda tryckgasen är argon . En inert gas används för att materialet inte ska reagera kemiskt. Valet av metall kan minimera negativa effekter av kemiska reaktioner. Nickel, rostfritt eller mjukt stål eller andra metaller kan väljas beroende på de önskade redoxförhållandena . Kammaren värms upp, vilket gör att trycket inuti kärlet ökar. Många system använder tillhörande gaspumpning för att uppnå den nödvändiga trycknivån. Tryck appliceras på materialet från alla håll (därav termen "isostatisk").
För bearbetning av gjutgods kan metallpulver också omvandlas till kompakta fasta ämnen med denna metod, den inerta gasen appliceras mellan 7 350 psi (50,7 MPa) och 45 000 psi (310 MPa), varvid 15 000 psi (100 MPa) är vanligast. Processens blötläggningstemperaturer sträcker sig från 900 °F (482 °C) för aluminiumgjutgods till 2 400 °F (1 320 °C) för nickelbaserade superlegeringar . När gjutgods behandlas med HIP, eliminerar den samtidiga appliceringen av värme och tryck inre hålrum och mikroporositet genom en kombination av plastisk deformation , krypning och diffusionsbindning ; denna process förbättrar utmattningsmotståndet hos komponenten. Primära tillämpningar är minskning av mikrokrympning , konsolidering av pulvermetaller, keramiska kompositer och metallbeklädnad . Varmisostatisk pressning används därför också som en del av en sintringsprocess ( pulvermetallurgi ) och för tillverkning av metallmatriskompositer, som ofta används för efterbearbetning vid additiv tillverkning .
externa länkar
- [1] EPMA HIP infosida