Pro lisování za tepla se používá řízená sekvence tlaku a teploty. Tlak se často aplikuje po určitém zahřátí, protože použití tlaku při nižších teplotách by mohlo mít nepříznivé účinky na součást a nástroje. Teploty lisování za tepla jsou o několik stovek stupňů nižší než běžné teploty slinování. A téměř úplné zhuštění nastává rychle. Rychlost procesu a také nižší požadovaná teplota přirozeně omezují růst zrna.
Související metoda, slinování jiskrovou plazmou (SPS), poskytuje alternativu k externím odporovým a indukčním režimům ohřevu. V SPS je vzorek, typicky prášek nebo předem zhutněná zelená část, vložen do grafitové matrice s grafitovými razníky ve vakuové komoře a pulzní stejnosměrný proud je aplikován na razníky, jak je znázorněno na obrázku 5.35b, zatímco je aplikován tlak. Proud způsobí Jouleův ohřev, který rychle zvyšuje teplotu vzorku. Předpokládá se také, že proud spouští tvorbu plazmatu nebo jiskrového výboje v prostoru pórů mezi částicemi, což má za následek čištění povrchů částic a zlepšení slinování. Tvorbu plazmy je obtížné experimentálně ověřit a je předmětem diskuse. Ukázalo se, že metoda SPS je velmi účinná při zhušťování nejrůznějších materiálů, včetně kovů a keramiky. K zhušťování dochází při nižší teplotě a je dokončeno rychleji než u jiných metod, což často vede k mikrostrukturám s jemným zrnem.
Horké izostatické lisování (HIP). Horké izostatické lisování je současné působení tepla a hydrostatického tlaku ke zhutnění a zhutnění práškového kompaktu nebo dílu. Proces je analogický se studeným izostatickým lisováním, ale se zvýšenou teplotou a plynem přenášejícím tlak na součást. Běžné jsou inertní plyny, jako je argon. Prášek se zhušťuje v nádobě nebo plechovce, která působí jako deformovatelná bariéra mezi stlačeným plynem a částí. Alternativně může být část, která byla zhutněna a předsintrována do bodu uzavření pórů, HIPována v procesu „bez kontejneru“. HIP se používá k dosažení úplného zhuštění v práškové metalurgii. a keramické zpracování, jakož i některé aplikace při zhušťování odlitků. Tato metoda je zvláště důležitá pro těžko zhutnitelné materiály, jako jsou žáruvzdorné slitiny, vysoce legované slitiny a neoxidová keramika.
Kontejnerová a zapouzdřovací technologie je pro proces HIP zásadní. Jednoduché nádoby, jako jsou válcové kovové plechovky, se používají k hustotě sochorů slitinového prášku. Složité tvary se vytvářejí pomocí kontejnerů, které zrcadlí výsledné geometrie dílu. Materiál nádoby je zvolen tak, aby byl těsný a deformovatelný za tlakových a teplotních podmínek procesu HIP. Obalové materiály by také neměly být s práškem nereaktivní a snadno odstranitelné. Pro práškovou metalurgii jsou běžné nádoby vyrobené z ocelových plechů. Mezi další možnosti patří sklo a porézní keramika, které jsou zabudovány do sekundární kovové plechovky. Skleněné zapouzdření prášků a předtvarovaných dílů je běžné v keramických procesech HIP. Plnění a evakuace kontejneru je důležitý krok, který obvykle vyžaduje speciální příslušenství na samotném kontejneru. Některé evakuační procesy probíhají při zvýšené teplotě.
Klíčovými součástmi systému pro HIP jsou tlaková nádoba s ohřívači, zařízení na tlakování a předávání plynu a řídicí elektronika. Obrázek 5.36 ukazuje příklad schématu nastavení HIP. Pro proces HIP existují dva základní režimy provozu. V režimu plnění za tepla je nádoba předehřátá mimo tlakovou nádobu a poté naplněna, ohřátá na požadovanou teplotu a natlakována. V režimu plnění za studena je nádoba umístěna do tlakové nádoby při pokojové teplotě; poté začne cyklus ohřevu a natlakování. Běžný je tlak v rozmezí 20–300 MPa a teplota v rozmezí 500–2000 ° C.
Čas zveřejnění: 17. listopadu 2020