Densification de pieces moulées

Une compression isostatique à chaud pour la densification des pièces moulées métalliques est obtenu via l’application de gaz sous pression à une température élevée, ce qui permet d’éliminer la porosité interne par déformation plastique et assemblage par diffusion.

Avantages

• La compression isostatique à chaud améliore la consistance du produit en limitant les variations au niveau des propriétés mécaniques.
• La résistance à la tension et à la charge d’épreuve augmente généralement de 5 %, avec une augmentation de la ductilité de jusqu’à 50 %, bien que le degré d’amélioration des propriétés de pièces moulées dépende de nombreux paramètres, y compris la qualité de coulée initiale.
• La résistance à la fatigue augmente de façon significative suite au à la compression isostatique à chaud, avec une endurance qui peut être multipliée par dix et des propriétés comparables aux alliages travaillés similaires.
• La résistance au choc, la solidité et la finition de surface rectifiée résultantes sont toutes renforcées.
• L’amélioration des propriétés permet de considérer l’utilisation des pièces moulées pour de nouvelles applications et/ou une mise en valeur des composants existants afin d’obtenir une solution plus efficace et économique.
• Les défauts dus à la contraction, les vides de fluage et les fissures internes sont éliminés.
• La compression isostatique à chaud permet de restaurer les alliages normalement rejetés suite à un examen radiographique.
• En éliminant la porosité, la compression isostatique à chaud élimine également les emplacements à l’origine de fissures par fatigue.

Applications

Voici quelques exemples de pièces moulées soumises à une compression isostatique à chaud dans des volumes importants : Composants de turbine au gaz de section chaude et structurels (dynamiques et statiques) ; pièces structurelles et de moteur destinées à l’industrie aérospatiale ; équipement médical implantable ; composants de moteur destinés à l’industrie automobile ; corps de soupape et autres équipements de traitement pétrochimique ; pièces de munitions importantes ; pièces d’outillage, de matrice et d’ingénierie générale.

Chaque semaine, une usine de compression isostatique à chaud Bodycote traite plusieurs tonnes d’alliage de titane, d’aluminium, d’acier et de superalliage pour pièces moulées. La plupart des métaux moulés peuvent être soumis à une compression isostatique à chaud (par ex., l’acier inoxydable et les alliages de nickel, de cobalt, de titane, de chrome, d’aluminium, de cuivre et de fer). Quelques matériaux peuvent ne pas être appropriés du fait des risques pour la sécurité ou de contamination croisée associés (par ex., le plomb et le cadmium).

Processus

Pendant le processus de compression isostatique à chaud, les pièces moulées sont soumises à des pressions et des températures élevées pendant une durée définie. Cela permet au matériau environnant de s’écouler dans les pores internes et à la diffusion de se produire afin d’éliminer les vides. La pression est appliquée via un gaz inerte hautement pur de façon à ne pas affecter la composition des pièces moulées. Bodycote travaille en étroite collaboration avec ses clients afin de répondre aux attentes spécifiques de chacun et déterminer les paramètres de traitement optimaux.