Рассмотрим подробнее горячее прессование

Горячее прессован не металлического порошка или порошковой формовки осуществляется при температуре, превышающей температуру рекристаллизации основного компонента.

Теплое прессование металлического порошка или порошковой формовки проводится при температуре от 0,1 Тпл, до температуры рекристаллизации основного компонента.

По своей сущности горячее прессование представляет собой совмещение процессов прессования и спекания и проводится при 0,5—0,95 основы порошкового материала.

Наиболее существенным результатом горячего прессования является достаточно быстрое уплотнение порошкового тела и получение заготовок (изделий) с минимальной пористостью при сравнительно малых давлениях прессования. Изменение плотности порошкового тела при горячем прессовании определяется пластической деформацией и диффузионной ползучестью.

Усадка в процессе прессования при напряжениях, превышающих предел текучести прессуемого материала, осуществляется за счет пластической деформации; при более низких напряжениях уплотнение происходит за счет ползучести. Механизм уплотнения состоит в образовании межчастичных контактов, росте плотности с одновременным увеличением размера частиц.

Свойства горячепрессованных порошковых изделий существенно зависят от условий прессования. Как правило, такие изделия обладают более высоким пределом прочности, большим удлинением, повышенной твердостью, лучшей электропроводностью и более точными геометрическими размерами, чем изделия, полученные путем раздельного прессования и спекания.

При сравнительно низких температурах прессования (до 900— 1000 °С) используют металлические пресс-формы из жаропрочных сплавов, например на основе никеля и молибдена. Наиболее распространенным материалом для изготовления пресс-форм является графит. Расширяется применение пресс-формы из тугоплавких оксидов, силикатов и других химических соединений.

Для предотвращения взаимодействия прессуемого материала с материалом пресс-формы внутреннюю поверхность последней покрывают каким-либо инертным составом.

Некоторые из защитных составов могут выполнять роль смазок, уменьшающих внешнее трение. Кроме того, для предохранения прессуемого материала от окисления применяют защитные среды (восстановительные, инертные) или вакуумирование.

Важную роль играет процесс приложения и снятия нагрузки. Более целесообразно сначала нагреть порошок до некоторой температуры (обычно в течение половины требуемой изотермической выдержки), а затем прикладывать давление и продолжать нагрев. В этом случае обеспечивается более полное удаление газов, адсорбированных порошком, что способствует его уплотнению. Снимать давление рекомендуется после остывания спрессованного изделия.

В промышленности для горячего прессования используют специальные гидропрессы, в которых осуществляется электронагрев порошка в пресс-форме. Развиваемое усилие достигает - 400 кН, а температура прессования 1800 °С

Горячее прессование в вакууме применяется для компактирования порошков жаропрочных сплавов. При этом эффективность метода определяется стойкостью материала пресс-формы, которая максимальна в случае применения молибденового сплава типа ТZМ и существенно ниже при использовании графита (рабочее давление 600 МПа для сплава ТZМ по сравнению с 35 МПа для графита).

В процессе прессования в компактируемой заготовке создается квазиизостатическое напряженное состояние, сравнимое по значению давления с применяемым при горячем изостатическом прессовании, что позволяет получать близкие по плотности и механическим свойствам компактные заготовки.

К недостаткам метода горячего прессования в вакууме откосятся весьма ограниченная стойкость пресс-форм, проблемы заполнения пресс-форм порошком в вакууме, загрязнения прессовки материалами смазки, сложность извлечения готовой детали. Перечисленные недостатки ограничивают применение этого метода.