熱等靜壓（Hot Isostatic Pressing，HIP）是一種對金屬或陶瓷材料的特殊熱處理工藝，是制備高性能材料的重要手段。該工藝技術(shù)可用于粉末冶金成型或?qū)Τ尚秃蟮蔫T件（鈦合金、高溫合金、鋁合金等疏松縮孔鑄件)進(jìn)行致密化處理。經(jīng)過熱等靜壓處理，材料的耐磨、耐腐蝕性以及機(jī)械性能會獲得極大的提升，疲勞壽命可增加10~100倍。

加工特點(diǎn)：

• 高溫 最高可達(dá)2000℃
• 高壓 最大可達(dá)200 MPa
• 等靜壓力 利用惰性氣體作為傳壓介質(zhì)，相同的壓力從各個方向均勻作用于部件表面

主要應(yīng)用材料體系：

高溫合金、鈦合金、鋁合金、銅合金、難熔金屬、硬質(zhì)合金、不銹鋼、耐蝕合金，陶瓷、復(fù)合材料、電子材料、功能材料等。

任何材料制成的制品都有一定的使用壽命，不可能無限期的使用下去，造成材料失效的根本原因有兩種，一種是材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，即由于外界環(huán)境的干擾使材料的成分發(fā)生變化，新的成分無法達(dá)到合適的性能，材料隨即失效； 另一種更為常見的原因是，由于材料內(nèi)部殘留雜質(zhì)，微小裂紋，孔洞等，形成了性能突變點(diǎn)，我們稱之為材料缺陷，在材料工作狀態(tài)時，例如材料受到高溫循環(huán)和應(yīng)力循環(huán)時，在性能突變的位置會產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng)，最終在該點(diǎn)產(chǎn)生疲勞擴(kuò)散，使材料斷裂失效。 目前任何一種傳統(tǒng)成型方法，都無法直接消除材料內(nèi)部殘留的缺陷，都需要進(jìn)行后續(xù)的處理加工。

當(dāng)然，在常規(guī)的工作環(huán)境中，不需要對材料的性能提出過高要求，在不影響材料使用的情況下，一些缺陷是允許存在的。 但是在某些特殊工作環(huán)境下，如飛機(jī)發(fā)動機(jī)、核反應(yīng)堆、重型燃機(jī)、海底石油開采等情況下，材料需要承受極高的溫度，壓力，振幅或腐蝕性環(huán)境，此時對材料的性能要求也就極高，不僅需要有超高的強(qiáng)度，韌性，抗腐蝕性，還要有極高的穩(wěn)定性。此時，消除材料內(nèi)部缺陷就變得尤為重要。

熱等靜壓作為一種特殊的金屬熱處理工藝，目前是最有效的消除材料內(nèi)部缺陷的熱處理方法，也是使材料內(nèi)部缺陷最少的材料成型方法。因此，熱等靜壓是世界范圍內(nèi)，各領(lǐng)域重要關(guān)鍵零部件的例行加工步驟。

根據(jù)待加工產(chǎn)品的需求

可將熱等靜壓處理服務(wù)分為以下三類：

材料服役過程中，材料內(nèi)部殘留的孔隙和微小裂紋既是斷裂萌生點(diǎn)，也是磨損和腐蝕萌生點(diǎn)。在飛機(jī)發(fā)動機(jī)，核反應(yīng)堆，重型燃機(jī)等復(fù)雜工作環(huán)境中，一旦材料發(fā)生斷裂失效，將造成極嚴(yán)重的后果。而經(jīng)過熱等靜壓處理，材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生致密化，孔隙和缺陷全部消失，形成了均勻致密的整體，極大提高材料的耐磨、耐腐蝕性，機(jī)械性能及疲勞強(qiáng)度。

在鑄造工藝中，由于材料冷卻時溫度擴(kuò)散不均勻會產(chǎn)生內(nèi)部疏松、偏析、縮孔、微裂紋等工藝固有缺陷，降低材料性能、使用壽命和穩(wěn)定性。同樣，在金屬注射成型和3D打印工藝中也存在著材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，殘留部分缺陷的問題。

熱等靜壓致密化處理是指將鑄件、注射成型或3D打印制品等內(nèi)部存在缺陷的產(chǎn)品，置于高溫環(huán)境下，通過惰性氣體作為傳力介質(zhì)，對其施加各項(xiàng)等同的等靜壓力，迫使制品固態(tài)相下發(fā)生形變，原子層面上發(fā)生擴(kuò)散，內(nèi)部孔隙和微小裂紋消失，以消除材料內(nèi)部斷裂萌生點(diǎn)（應(yīng)力集中點(diǎn)），從而極大提升制品的整體性能。

·內(nèi)部缺陷消除 – 消除縮松、縮孔、偏析

·大幅提升疲勞壽命 – 10~100倍

·提升延展性和斷裂韌性

·制品可達(dá)到理論密度

·耐磨，耐腐蝕性極大提高

·消除材料內(nèi)部應(yīng)力

在過往的50余年中，利用熱等靜壓技術(shù)對材料、特別是鑄件進(jìn)行熱等靜壓處理是提升產(chǎn)品質(zhì)量的重要工序。鋼研昊普在中國國內(nèi)的致密化處理業(yè)務(wù)上一直處于行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者地位，在過去幾十年間持續(xù)為國內(nèi)關(guān)鍵產(chǎn)品質(zhì)量提供重要保障。 近年來，隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求的整體提升，致密化處理業(yè)務(wù)逐漸擴(kuò)展到了更多的應(yīng)用范圍，各領(lǐng)域民用產(chǎn)品通過致密化處理讓產(chǎn)品質(zhì)量獲得了全面提高。鋼研昊普秉持行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的責(zé)任，擁有實(shí)力雄厚的加工能力和廣泛的加工范圍，致力于為全球客戶提供最前沿的技術(shù)保障和最值得信賴的服務(wù)質(zhì)量。

·連接相同性能材料時，由于界面不產(chǎn)生液相，界面結(jié)合強(qiáng)度與母材相當(dāng)，連接不同性能材料時界面可實(shí)現(xiàn)良好

的冶金結(jié)合，且性能不低于兩種材料中的較低者

｜可以連接接觸面具有復(fù)雜形狀的零件，并實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的尺寸控制

｜可在一道工序中連接多個同類或異類材料

｜可快速實(shí)現(xiàn)大面積的連接

｜可使采用常規(guī)焊接方法無法連接的脆性金屬，或熔點(diǎn)相差較大的金屬，實(shí)現(xiàn)固態(tài)連接

｜由于作用在零件上的等靜壓力高且均勻因此減少及消除了在連接區(qū)外側(cè)的微小氣孔或裂紋

｜無傳統(tǒng)焊接工藝中產(chǎn)生的焊縫、熱影響區(qū)、表面氣孔、夾雜、咬邊、裂縫等缺陷

由于不同金屬熱膨脹系數(shù)不同，受熱時會在交界面處產(chǎn)生位錯和內(nèi)應(yīng)力，影響連接效果。鋼研昊普工程師們近年來在擴(kuò)散連接技術(shù)上取得了飛躍式的進(jìn)步，開發(fā)出不同材料間的連接技術(shù)，將該技術(shù)應(yīng)用到更多種類的材料上，如銅、不銹鋼、鎢合金、鈷基合金、鎳基合金、鉻、鉬等。