简介:为研究钨合金粉末热等静压(HIP)的致密化行为,采用MSC.Marc中的Shima模型针对93W-4.45Ni-2.2Fe-0.3Co-0.05Mn穿甲弹常用材料的热等静压成形过程进行模拟研究,分析钨合金粉末颗粒与包套随温度、压力加载的变化过程。为验证数值模拟的结果,进行热等静压工艺试验。结果表明:压坯的相对密度分布、变形趋势与实验结果符合得较好,径向周长误差最大,相对误差为5.6%,轴向相对误差为1.62%,轴向精度优于径向,致密度平均相对误差仅为1.4%。对于简单的柱状试件,采用数值模拟的方法可以形象、准确地预测包套的变形及粉末的致密化过程,数值模拟的方法可以为复杂结构包套的研究提供参考,从而实现热等静压过程的精确控形。
简介:热等静压(HotIsostaticPress,HIP)技术是在惰性气氛中,在各向均衡的气体高压力及高温共同作用下,去除材料内部的孔洞及缺陷,以改善机械性质、使粉末材料及表面蒸镀物具一致性、通过扩散键结(diffusionbonding)改善焊接完整性等。热等静压适用于多种材料及器件,特别是铝合金、工具钢、钛、超合金以及蒸汽涡轮零件、医学植入件、自动化铸件、靶材与粉末冶金制品等。考虑到近年来随着高密度、高传输速率光储存媒体及平面显示器的发展,靶材的研究与开发,巳成为光学薄膜制造的关键技术,该文作者以热等静压方法改善金属靶材,比较热等静压前后靶材性质差异和论证批量生产的可行性;并探讨热等静压处理对靶材性质的影响、比较其显微结构变化,以评估热等静压改善金属靶材材之可行性。研究结果显示,利用l100℃,175MPa,4h热等静压的制备流程条件,对3种不同成分配比之Cr-Si热压靶材进行热等静压处理,均可有效改善孔隙率,其中以50Cr-50Si的热等静压效果最为显著,孔隙率可有效降低60%。此外,靶材在经过热等静压后,由于炉内气体的纯化效应而使得靶材的氮、氧浓度皆有所上升,尤其是Si以单独元素形态存在时更甚,从而造成靶材纯度受到影响。
简介:通过射线照相检测对TC4钛合金铸件内部常见缺陷及其在热等静压前后的演变进行分析,结果表明:TC4钛合金铸件内部大部分闭合孔洞类缺陷经热等静压均可消除,内部缺陷底片上显示消失;少量的夹杂类和非闭合孔洞类缺陷未压合,在底片上与热等静压前缺陷显示基本一致;个别缩孔缺陷部分压合或表面压陷,极少量的大尺寸缩孔缺陷压缩变形为线性缺陷,在底片上缺陷显示形态发生变化。由于线性缺陷的结构特征在射线照相检测时易导致影像对比度下降,进而影响缺陷的检出率,因此应在热等静压前对易产生缩孔部位进行射线照相检测并将大尺寸缩孔清除补焊,避免热等静压后缩孔压缩变形造成缺陷漏检。
简介:研究了热等静压处理前后的K445合金精密铸造试样微观组织形貌和力学性能。结果表明,经过热等静压(HIP)处理后,显微疏松基本消除,合金密度提高了0.19%~0.25%;共晶数量减少,尺寸减小,γ'相形态更加规则;韧性得到提高,冲击功从7.0J~9.0J升高到9.5J~11.0J;在750℃~900℃时,抗拉强度提高了4.7%~17%,屈服强度提高了5.8%~19%,塑性得到改善。
简介:采用机械球磨和热等静压(hotisostaticpress,HIP)相结合的方法制备NbC颗粒增强45CrMoV弹簧钢基复合材料(NbCp/45CrMoV),观察该材料的显微组织、增强颗粒分布和界面结合情况,检测其相对密度、硬度、拉伸性能和摩擦磨损性能,并探讨其断裂行为和磨损机理。结果表明,NbCp/45CrMoV复合材料的组织均匀细小,NbC颗粒均匀地弥散分布在基体之中,且与基体界面结合良好,相对密度达到99%以上。与45CrMoV弹簧钢相比,该材料的硬度和弹性模量增大,分别为44HRC和208GPa,抗拉强度略有降低,为1250MPa;伸长率由11%减小到2%;耐磨性能大幅提高,特别是在高载荷下,例如700N时,质量磨损只有HIP45CrMoV的1/4,摩擦因数有所增大。
简介:【摘要】该设计包含硬件设计和控制系统设计两大部分。其中控制系统包括配电柜、电机、PLC程序,硬件设计包括六部分,筒体包含上塞、上塞推杆、辅助泵电机以及换向电磁阀,油水箱配备过滤以及抽水泵,底座包括导轨、筒体支架以及底板,框架包括车轮、车轮架、伸缩推杆。冷等静压机是将待成型粉末材料装入模具,模具放入筒体,筒体注入水箱中液体实现等压操作,上塞盖好框架进压住上塞,将制品放置于盛满液体的密闭容器中,在高压的环境下,通过对其各个表面施加相等的压力(触摸屏预设),使得制品的密度变大,并得到所需的形状。
简介:Abiomimetichipjointsimulatorthatcanbeusedtoevaluatetheoutcomeofthecementedtotalhipreplacementhasbeendesigned,manufacturedandevaluated.Thesimulatorproducesmotionintheextension/flexionplane,withasockettorotateinternal/externally.Atthesametimeadynamicloadingcycleisapplied.Avalidationtestwasperformedonacementedfemoralstemwithinanovelcompositefemur.Thebonequalityhasastrongeffectonthestemmigrationandontheintegrityoftheinterfaces.Themigrationofthestemisacombinationof3-Dtranslationandrotationofthestem.Underthesameloadingconditions,weakboneallowsmorestemmigrationthanstrongbone.Thereisagreatdecreaseinthestrengthofthestem-cementinterfaceafterthedynamictest,andtheweakbonecompositeexhibitedagreaterreductionininterfacialstrengththanthestrongbonecomposite.Thedecreaseoftheinterfacialstrengthindicatesthattheprimarybondingbetweenthestemandthecementmantlehaddeterioratedandtheintegrityofstem-cementinterfacewasdamaged.Thestudydemonstratesthevalueofusingahipjointsimulatortoinvestigatestemmigrationandinterfaceintegritywithinthecementedhipreplacement,suggestingthatmethodcanbeusedforinvitroevaluationofthebiomaterialsusedinthecementedhipreplacements.
简介:Objective:Toevaluatetheoutcomeoftotalhiparthroplasty(THA)withcementlesscupsandfemoralheadautograftsforpatientswithhipdysplasiaandosteoarthritis.Methods:Between1995and2002,weimplanted23cementlesscupsandfemoralheadautograftsin20patientswithhipdysplasiaandosteoarthritis.Inthisstudy,aretrospectivestudywasmadeon21hipsin20patients(18femalesand2males,aged50yearsonanaverage)withdevelopmentalhipdysplasiatreatedbyTHAwithacementlesscupandfemoralheadautograft.Theacetabularcupwasplacedatthelevelofthetrueacetabuinmandallthepatientsrequiredautogenousfemoralheadgraftsduetoacetabulardeficiency.Theaveragerateoftheacetabularcupcoveredbythefemoralheadautograftwas31%(rangingfrom10%to45%).Eighthipshadlessthan25%cupcoverageandthirteenbetween25%and50%.Theaveragefollow-upperiodwas4.7years(range,1-8years).ThereplacingoutcomewasevaluatedbymodifiedHarrishipscore.Preoperativeandfollow-upradiographsweremade.Results:Alltheautograftswereunitedtothehostbones.Noautograftwascollapsedornocomponentfromthehipwasloosedinallthepatients.AccordingtothemodifiedHarrishipscore,theaveragehipscoreincreasedfrom46beforeoperationto89atthefinalreview.Beforeoperation,theleg-lengthdiscrepancywasgreaterthan2cminallthepatientsexceptonewithbilateralhipdysplasia.Afteroperation,only2outof20patientshadaleg-lengthdiscrepancygreaterthan1cm.Threehipsshowedminorboneresorptioninthelateralportionofthegraft,whichdidnotsupportthecup.ThreehipsdevelopedGrade1BrookerheterotopicossificationandonedevelopedGrade2.Conclusions:THAwithacementlesscupandafemoralheadautograftforpatientswithosteoarthritisresultedfromhipdysplasiacanresultinfavorableoutcomes.Thismethodcanprovidereliableacetabularfixationandrestoretheacetabularbonestockinpatientswithdevelopmentalhipdysplasiawhenthe
简介:THEAPPLIEDSTUDYOFTHETOTALHIPREPLACEMENTFORTHEADULT'SCONGENITALDISLOCATIONOFTHEHIPATTHEPRIMARYACETABULUMTHEAPPLIEDSTUDYOFTHETO...