Traitement thermique avancé par CIC/HIP

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Traitement thermique avancé par CIC/HIP

La compaction isostatique à chaud (CIC/HIP) est une technologie éprouvée servant au traitement thermique, à la consolidation des poudres et à l’élimination de la porosité pièces coulées. Le CIC/HIP peut être utilisé pour les métaux, les céramiques, les matériaux composites et plastiques.

Sous des pressions typiques entre 400 et 2 070 bar (entre 5 800 et 30 000 psi) et des températures allant jusqu’à 2 000 °C (3 632 °F), ), les matériaux peuvent atteindre 100 % de sa densité théorique maximum Ainsi, la CIC/HIP sert à augmenter la ductilité et la résistance à la fatigue des matériaux haute gamme .. Les composants sont souvent configurés de forme nette ou de forme quasi-nette.

Les applications courantes de la compaction isostatique à chaud incluent la correction de défauts des moulages, la consolidation des pièces de poudres métalliques et céramiques ou le soudage par diffusion. La technologie se lance dans de nouvelles applications, telles que les très grosses pièces coulées, ainsi que les composants volumineux d’usure P/M à P/M ou P/M plaqué HIP à solide. D’autres domaines incluent les pièces moulées par injection de métal (MIM) et les grosses pièces P/M pour remplacer les forgeages.

High Pressure Heat Treatment Solutions with Quintus Technologies
Medical implants defect healing with Quintus Technologies Hot isostatic pressing
Quintus can help you perfect parts in defects with High Pressure Heat Treatment
sample medical implant used in hot isostatic press
Hot Isostatic Pressing offers high performance parts
Example of turbine blade that has been perfected with Quintus
Quintus can help you perfect parts in defects with High Pressure Heat Treatment

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HIP et traitement thermique simultanés

Les fourneaux URC™ (Uniform Rapid Cooling) et URQ™ (Uniform Rapid Quenching) optionnel peuvent réduire les durées de cycles, augmenter la productivité et permettre un cycle HIP unique qui comprend le traitement thermique. Les avantages sont la réduction de la consommation d’énergie, la réduction des coûts, l’amélioration du contrôle de la qualité, et le fait que le matériau soit prêt pour les étapes de production suivantes : usinage, polissage, etc.

L’élimination des pores a un impact considérable sur la durée de vie du produit en matière de niveaux de stress et nombre de cycles avant la rupture. L’emploi de la méthode HIP dans des conditions adéquates peut multiplier par dix la longevité de pièces.

Post-traitement
En appliquant les bonnes conditions lors des étapes suivant le traitement HIP, comme vous le feriez dans un fourneau de détensionnement, vous pouvez réduire le temps de production de 50 %.

Un procédé éprouvé pour les pièces de fabrication des additifs
Les applications courantes de la compaction isostatique à chaud incluent la compaction de défauts des pièces FA (élimination des pores), la consolidation de la poudre de titane et le soudage par diffusion des métaux ou alliages différents. La technologie se lance dans de nouvelles applications, telles que les applications aéronautiques, ainsi que le traitement thermique.

Amélioration des pièces pour le secteur de l’aéronautique

De toutes les installations HIP dans le monde, plus de 50 % d’entre elles sont utilisées pour consolider et améliorer les propriétés de matériaux du titane et des superalliages pour le secteur de l’aéronautique. Aujourd’hui, le HIP est la procédure standard employée pour prolonger et permettre de prédire la durée de vie des aubes d’un réacteur d’avion.

Peu importe l’alliage ou la méthode d’impression en 3D (EBM, FSL, etc.), le HIP est la solution idéale pour l’optimisation des propriétés de matériaux et la réduction des coûts afin d’assurer une production sûre et efficace de haute qualité.

Quintus Technologies unique variable cooling and heating rates allow for control quality of mechanical properties

URC – Uniform Rapid Cooling avec différentes pressions

Des niveaux de pression et taux de refroidissement et de réchauffement variables permettent de contrôler avec précision la qualité et les propriétés mécaniques des pièces traitées.

URQ – Uniform Rapid Quenching

Une étude de cas sur les avantages d'URQ. L'idée consistait à améliorer les propriétés de matériau d'une fonte de structure bainito-austénitique et coulée à haute résistance (de nuance « ADI »), en contrôlant le processus de refroidissement.

Pourquoi employer la méthode HIP

Raisons d’employer la méthode HIP

100 % de la densité théorique

  • Durée de vie prolongée
  • Durée de vie prévisible
  • Conceptions plus légères

Meilleures propriétés de matériaux

  • Propriétés mécaniques renforcées, p. ex. : fatigue, usure, abrasion
  • Ecart-type réduit des propriétés mécaniques
  • Meilleures propriétés de corrosion

Production plus efficace

  • Réduction des rebuts
  • NNS à tolérance précise

Le HIP se lance dans de nouvelles applications telles que :

  • Très grands moulages
  • Composants volumineux d’usure P/M à P/M ou P/M plaqué HIP à solide
  • Pièces moulées par injection de métal (MIM)
  • Grosses pièces P/M pour remplacer les forgeages
Examples of parts created with Quintus High Pressure Heat Treatment

Bénéfice du traitement thermique par CIXC/ HIP

Vous pouvez atteindre des taux de trempe contrôlés jusqu’à 3 000 °C/min en combinant les possibilités de contrôle de pression et de température qu’offre le fourneau URQ :

  • Les étapes de traitement thermique peuvent être incluses dans le cycle HIP
  • Temps de fabrication raccourci
  • Des étapes du procédé, telles que le détensionnement, peuvent être enlevées du procédé habituel pour augmenter la productivité et réduire le coût/kg

Avantages par rapport aux méthodes de traitement thermique traditionnelles :

  • Distribution de température programmable avec une bonne précision
  • Aucune distorsion entraînée par la réduction des contraintes thermiques
  • Aucun nettoyage ou séchage des pièces suite au refroidissement
  • Réduction des fissures

Possibilité d’obtenir de nouveaux matériaux uniques

  • Optimisation des matériaux
  • Amélioration de la résistance à la fatigue et de la ductilité
  • Composés d’alliages non coulables

Les applications courantes incluent

  • La correction de défauts des coulée
  • La consolidation des pièces de poudres métalliques et céramiques
  • Le soudage par diffusion

Uniform Rapid Quenching de tête de marteau – 500 C/min

Quintus Uniform Rapid Quenching technology of a hammerhead at 500C/min

En raison de la haute pression, le refroidissement dans un HIP permet d’éviter les contraintes thermiques, les distorsions ou les fissures de vos pièces, par rapport au refroidissement à l’huile et/ou à l’eau.

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