Zhutňování odlitků

Izostatické lisování za tepla (HIP) za účelem zhutnění kovových slitin pomocí vysokého tlaku plynu a vysoké teploty, kdy dochází k odstranění vnitřní porózity díky plastické deformaci a difuznímu spojení.

Výhody

• HIP zlepšuje hustotu produktu a snižuje rozdíly v mechanických vlastnostech.
• Obvykle se asi o 5 % zvýší pevnost v tahu a mez kluzu a až o 50 % tažnost, i když míra zlepšení vlastností odlitku je závislá na mnoha parametrech, včetně výchozí kvality odlití.
• Odolnost odlitků vůči únavě se po hipování výrazně zvýší a lze dosahovat až desetinásobně delší životnosti a lze dosáhnout až srovnatelných vlastností obdobné tvářené slitiny.
• Rázová odolnost, houževnatost i kvalita opracování povrchu vykazují zlepšení.
• Zlepšení vlastností umožňuje použít odlitky v nových aplikacích či přepracovát stávající díly pro dosažení cenově dostupnějšího řešení.
• Staženiny, tečením vzniklé dutiny a vnitřní trhliny lze odstranit.
• HIP zachraňuje odlitky, které by jinak byly při rentgenové kontrole vyzmetkovány.
• Odstraněním porózity hipováním jsou odstraněna místa iniciace únavových trhlin.

Aplikace a materiály

Několik příkladů odlitků zpracovaných hipováním ve velkém objemu, který nemusí být limitující: Horké části a konstrukční díly plynové turbíny (rotorové i stacionární), konstrukční díly letadel a motorů, implantáty pro medicínu, díly automobilních motorů, tělesa ventilů a další vybavení pro zpracování ropy, nebezpečné části střeliva, nástroje, zápustky a obecně díly pro strojírenství.

Každý týden běžný provoz společnosti Bodycote zaměřený na HIP zpracuje mnoho tun odlitků z titanu, hliníku, oceli a ze superslitin. Většina odlévaných kovů může být hipována, např. nerezové oceli či slitiny niklu, kobaltu, titanu, chromu, hliníku, mědi či železa. U některých materiálů není tento postup bezpečný kvůli bezpečnostním rizikům a možné kontaminaci zpracovávaných materiálů (např. olovem a kadmiem).

Technologie

Během HIP jsou odlitky vystaveny vysokému tlaku a teplotě po předepsanou dobu. To umožňuje okolnímu materiálu natéci do vnitřních pórů a difúzí odstranit dutiny. Tlak je vyvíjen pomocí vysoce čistého inertního plynu, takže složení odlitků nemůže být ovlivněno. Společnost Bodycote úzce spolupracuje se zákazníky, aby vyhověla jejich specifikacím a stanovila optimální parametry zpracování.