HIP加工
HIP加工，即熱等靜壓加工，是一種先進的材料加工技術，它通過在高溫和等靜壓的環(huán)境中對材料進行加工，以提高材料的壓縮性、密度均一性和其他物理性能。HIP加工常用于制造粉末冶金材料、高溫合金、鎢合金、碳材料等，這些材料通常需要高強度、高溫度和高密度均一性。
HIP加工過程包括以下幾個階段：
制品裝模：將制品放入特制的容器中。
高溫預熱：對制品進行預熱，以達到所需的溫度。
施加壓力：在高溫環(huán)境下對制品施加等靜壓力。
保壓降溫：保持壓力不變，逐漸降低溫度，以確保材料的穩(wěn)定性和均一性。
HIP加工的關鍵在于控制加熱速度、等溫時間和降溫速度等參數(shù)，這些參數(shù)對制品的質量有著直接的影響。與HIP相比，熱壓（HP）只在材料的一個方向施加壓力，適用于需要特定形狀而非高度均一性的材料加工。
HIP加工的適用場景主要包括需要高度均一性的復雜形狀制品，而熱壓則適用于相對簡單形態(tài)的材料制造。具體的工藝選擇需要根據(jù)材料種類、形態(tài)、尺寸、設備等多方面因素綜合考慮。例如，Ti2AlNb鈦合金粉通過HIP加工后，可以獲得性能穩(wěn)定、安全環(huán)保的材料，適用于對材料性能有較高要求的領域。
瑞典Quintus熱等靜壓機的優(yōu)點
安全和高生產(chǎn)率是 Quintus 壓機設計的核心要素。高速冷卻以及出色的溫度均勻性、獨一無二的爐體設計和全數(shù)字化連接，讓您能夠靈活控制生產(chǎn)流程和成品。
無與倫比的耐久性
過去的 40 年來我們安裝的熱等靜壓機中，仍在使用的超過 90%。我們獨有的 Quintus 預應力鋼絲纏繞缸體和框架概念是迄今最安全的壓力容器系統(tǒng)
生產(chǎn)更高效
HIP 不僅通過致密化改進產(chǎn)品，而且降低了質量成本?？焖偕a(chǎn)部件并利用 HIP消除缺陷，可大幅降低能耗，同時減少了總成本。
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提升性能
HIP 的壓力通常從 1,035 至 2,070 bar (15,000 至 30,000 psi) 不等，溫度高達 2,000°C (4,000°F)，能夠實現(xiàn) 100% 的最大理論材料密度。
提升性能
HIP 工藝能夠改善機械性能、總體上減小這些性能的分散性，還能讓鑄件、焊接件或粉末金屬零件拋光到最高的表面光潔度。
HIP 壓機在壓力容器中有一個爐體。利用壓力非常高的氣體（通常是高溫氬氣）固化材料，消除孔隙和微裂隙等內部缺陷。由于 HIP 使用的溫度非常接近熱處理溫度，所以除了發(fā)生蠕變和擴散，由于極端外部壓力，缺陷還發(fā)生機械變形。
由于 HIP 改善了負載的內部缺陷，提高了疲勞壽命、延伸率和沖擊韌性等材料特性。隨后的表面拋光研磨能達到優(yōu)良的光潔度，這些加工完成后也未顯現(xiàn)多余的氣孔。HIP 已解決那些問題。
Quintus 的現(xiàn)代化 HIP 設備可在高達 2000?C (3632?F) 的溫度和 200MPa (30,000 psi) 壓力下工作。針對材料選擇參數(shù)，通常，增加壓力可以降低采用的溫度，材料的微觀結構保持不變。當然，選用的 HIP 周期不得超過待處理材料的熔化溫度。
HIP 可用來固化粉末、固體及其混合制品。從陶瓷到金屬和復合材料的多種材料都可以。輕量化材料、高速鋼、工具鋼和超合金都可采用 HIP，此外，還通過這種工藝開發(fā)出了高熵合金等新一代材料。
由于高壓氣體以各向同性的方式作用在熱區(qū)部件表面，所施加的機械力均等。這意味著固體零件不會在 HIP 過程中改變形狀。只要內部通道對氣體暢通，氣體就以相同方式對內部通道施壓。鑄造、MIM 和 AM 零件都可以進行 HIP 加工，包套粉末可以形成固體部件（PM HIP 或 PM NNS（粉末冶金近凈形狀））。
1、大型 HIP 系統(tǒng)
Quintus能夠生產(chǎn)配備URC?冷卻系統(tǒng)的大型等靜壓設備，可縮短循環(huán)時間并提高生產(chǎn)效率。
大型 HIP 容器是我們標準方案的一部分
Quintus 擁有超大型 HIP 設備，是我們標準方案的一部分。這有利于我們維持短交貨期，確?？焖?、及時啟動生產(chǎn)。我們還具備根據(jù)需要定制大型設備的能力，以滿足特定要求。
生產(chǎn)率
滿負載從 1,260 冷卻到 300°C 在大型 HIP 設備中只需要不到 30 分鐘的時間。同等 HIP 系統(tǒng)中，自然冷卻需要 8 至 12 小時，比典型循環(huán)時間的一半還多。這意味著 Quintus HIP 具有相當高的生產(chǎn)率。
固有安全設計
眾所周知，它是迄今最安全、最可靠、最耐用的壓力安全殼系統(tǒng)。容器滿足 ASME 法規(guī)中規(guī)定的“寧可泄漏也不爆裂”的準則，通常，計算疲勞壽命達到 20,000 個循環(huán)以上。
世界上最大的壓機具有直徑 2.05m、高 4.2m 的熱區(qū)，由日本的金屬科技有限公司擁有并運行。人們甚至對更大的機器也很感興趣。
直徑不超過 1.6m 的標準型設備的額定壓力為 200MPa。熱區(qū)的直徑越大，施加在端蓋上的力越大。Quintus 的鋼絲纏繞框架設計為此應運而生，可根據(jù)您的需求探討較大設備的額定壓力。
與 Quintus 討論時，您將能夠優(yōu)化設備在您設施中占用的空間，確保生產(chǎn)率得到保障。我們?yōu)椴季钟懻摮鲋\劃策，能夠合理安排機器布局，充分利用您的空間，從而確保合理規(guī)劃土木工程、運輸和安裝。我們幫助您完成啟動和運行，這樣您就可以提高投資回報率。
2、高壓熱處理
近年來，Quintus利用在等靜壓機中產(chǎn)生的能量對零件進行了過程中的熱處理。我們稱之為高壓熱處理（High Pressure Heat Treatment）。
在 HIP 內部完成熱處理，Quintus 的專長
Quintus 開發(fā)的鋼絲纏繞壓機設計能夠在冷卻過程中去除系統(tǒng)中的大量能量。這不但縮短了循環(huán)時間，而且確保連續(xù)不斷的無孔特定微觀結構的可重復生產(chǎn)。
掌控 HIP 周期
Quintus HIP 設備的可控性首屈一指。我們能夠幫助您制定詳盡的加熱、致密化和冷卻方案，確保連續(xù)不斷的可重復性能。
一切為了質量
HPHT? 在確保產(chǎn)品致密化的同時讓您能夠自由調整微觀結構?？芍貜托阅?，外加在惰性氣體環(huán)境中進行高壓熱處理的優(yōu)點。HPHT? 已被證實比 HIP+HT 更出色。
清潔度是我們的追求
HIP 運行最佳實踐以及特殊的設備編程和硬件讓我們的設備能夠達到非常清潔的加工效果。
可建模性
我們掌握的流體動力學知識以及我們的設備性能讓我們能夠根據(jù) CAD 圖紙主動預測部件的冷卻速率。
高壓熱處理，這是 Quintus 用來表示熱處理與可控加熱和 HIP 加工合二為一的術語。Quintus 設備的可控冷卻能力使熱處理在致密化步驟后直接進行。
均勻快速冷卻 (URC?) 技術是 Quintus 的一項發(fā)明，可讓工件均勻冷卻。高溫高壓氣體在散熱器上方強制對流，實現(xiàn)可控氣體冷卻。URC? 用于金屬以及陶瓷材料，提高生產(chǎn)率，增加熱處理零件數(shù)量。
均勻快速淬火 (URQ?) 技術是 Quintus 的一項發(fā)明，使工件以與氣體淬火相似的冷卻速率快速淬火。HIP 過程中的低溫氣體以非常高的速率與爐體中的高溫氣體交換，對工作進行高效、均勻淬火，誘導應力最低。
Quintus 開發(fā)的常規(guī)程序，確保 HIP 周期過程中氣體清潔，從而與傳統(tǒng)方法相比，降低了加工過程中的氧化風險。這種技術是新技術，將使 HIP 內部的清潔加工發(fā)生變革。
HPHT 利用 HIP 壓力介質在 HIP 容器內部低溫表面上方的對流作用。由于 Quintus 設備的設計，通過冷卻可以產(chǎn)生這些低溫表面。氣體的流動可以控制和引導，可讓您以特定速率掌控冷卻。Quintus URC? 和 URQ? 技術是實現(xiàn)這點的關鍵。
各種材料都可以在 HIP 過程中通過固溶步驟進行熱處理。還可以對可硬化合金進行時效處理，讓強度達到無孔微觀結構才具備的強度。氮化硅等陶瓷材料也可從比之前高得多的冷卻速率中受益。容器內部的壓力促成這兩個優(yōu)點。
