The application of the HIP device produced by AIP company for synthesis of composite materials

Abstract

Streszczenie: W artykule przedstawiono technikę wytwarzania materiałów metalowoceramicznych przy wykorzystaniu obróbki cieplno-ciśnieniowej (HIP). Badania rozpoczęto od określenia parametrów fizykochemicznych jedenastu, zaproponowanych przez technologów firmy GONAR BIS sp. z o.o., kompozycji proszków opartych na bazie węglika wolframu i kobaltu. Stosując technikę mikrofluorescencji rentgenowskiej określono ich skład chemiczny. Wykorzystując różne techniki badawcze określono skład ziarnowy. Otrzymane wyniki ułatwiły wytypowanie mieszanek przeznaczonych do uzyskania techniką HIP materiałów na elementy robocze narzędzi przeznaczonych dla geotechniki. Opracowany proces HIP wykorzystuje nadplastyczność stopu tytanu Ti6Al4V. Wykonane z niego szczelne kapsuły pozwalają doprasować umieszczony w nich proszek w temperaturze wybranej z przedziału 725-1450°C, co pozwala na opracowanie przemysłowego procesu technologicznego w warunkach laboratoryjnych. Uzyskane zdjęcia struktur metalograficznych umożliwiły przeprowadzenie weryfikacji badań składu ziarnowego. Następny etap prac prowadzonych w warunkach przemysłowych doprowadził do wykonania doświadczalnych serii kształtek z wytypowanych materiałów. Prostopadłościenne kształtki pozwoliły na określenie wytrzymałości mechanicznej doświadczalnych połączeń: materiał metalowo-ceramiczny-lutowie-podłoże stalowe. Słowa kluczowe: kompozyt metalowo-ceramiczny, izostatyczne prasowanie na gorąco, synteza kompozytów, skład ziarnowy, skład chemiczny, wytrzymałość mechaniczna, narzędzia geotechniczne Abstract: The paper presents the technique of producing metal-ceramic materials using hot isostatic pressing (HIP). The study began by determining the physico-chemical parameters of eleven powder compositions based on tungsten carbide and cobalt proposed by the technologists of the GONAR BIS Ltd. company. Using the technique of X-ray microfluorescence their chemical composition was determined. Using a variety of research

Porous Titanium Materials Produced Using the HIP Method

“…Knowing the dimensions of the cylinder, its weight and density of Ti6Al4V alloy (4.42 g/cm 3 ) it was possible to calculate bulk density of the sample material. The measurements showed that the bulk density of the obtained porous material is 1.32 g/cm 3 . This value allowed to calculate the porosity which was found to be 70%.…”

“…"capsules" filled with metal powders gives a homogeneous material at high temperature and high pressure, the parameters of which are approximate to roll-formed materials. The HIP process follows a predefined program and remains safe if materials are used that do not form eutectic systems [3]. An example of an 'unsafe' material in this regard is the copper-titanium system with the double system eutectic temperature of 875°C [4].…”