Proceso de producción para el prensado isostático en caliente

Sandvik utiliza la tecnología de prensado isostático en caliente basado en metalurgia en polvo (PM HIP) para sus productos próximos a la forma final.

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Near-net shape product solutions based on powder metallurgy from Sandvik

El proceso de producción paso a paso

El proceso de producción de la fusión al producto acabado tiene lugar en tres etapas. El polvo se produce por atomización en gas inerte. El polvo se envasa en cápsulas de chapa metálica, dando al producto la forma deseada. A continuación, las cápsulas se consolidan para obtener la densidad final a alta presión y temperatura mediante prensado isostático en caliente (HIP).

Fusión y atomización

La fase fundida producida en un horno de inducción se vierte en un cucharón calentado por inducción, donde se pueden añadir otros elementos de aleación en atmósfera protectora. El cucharón también permite el control del agitado y de la temperatura de la fase fundida durante todo el proceso.

Cuando la fase fundida se presiona desde el fondo del cucharón, se descarga directamente en la cámara de atomización. El acero fundido se rompe por la acción de chorros de gas inerte y la fase fundida atomizada se solidifica en pequeñas partículas esféricas de gran pureza y bajo contenido de oxígeno, con un diámetro inferior a 500 micras. El polvo se almacena en gas inerte en recipientes sellados herméticamente.

Encapsulado

El polvo se envasa en cápsulas de acero dulce, que se producen formando y soldando chapa metálica. La cápsula se diseña para dar al producto final totalmente denso la forma deseada. Para obtener productos compuestos, se diseñan cápsulas con compartimentos independientes para polvos diferentes o las piezas de material sólido se envuelven con el polvo.

Prensado isostático en caliente (HIP)

Las cápsulas se colocan en una prensa isostática en caliente, donde se someten a temperaturas y presión elevadas Los parámetros de presión, temperatura y tiempo del prensado isostático en caliente están predeterminados para dar al material la densidad completa.

Postratamiento

En función del tipo de material y de la aplicación, los productos PM HIP se someten a tratamiento térmico, se mecanizan y son objeto de varios tipos de controles de calidad, como inspecciones por ultrasonidos, ensayos de penetración de líquidos, comprobaciones de propiedades mecánicas.

La chapa de acero dulce que se utiliza en el encapsulado permanece con el producto después del prensado isostático en caliente y del tratamiento térmico y se retira mediante mecanización o decapado con ácido.

Materiales y rango de tamaños y pesos del producto

Los productos de Sandvik creados mediante prensado isostático en caliente basado en metalurgia en polvo (PM HIP) están disponibles en una amplia gama de materiales, como:

  • Aceros inoxidables austeníticos
  • Aceros inoxidables dúplex
  • Aceros martensíticos
  • Compuestos de matriz metálica (MMC)
  • Aleaciones de níquel
  • Titanio

Las dimensiones máximas tras el prensado isostático en caliente son un diámetro de 1500 mm (59 pulg.) y una altura de 2700 mm (106,3 pulg). El peso máximo de los productos HIP es de aproximadamente 15 toneladas. Sin embargo, es posible producir componentes de mayor tamaño en varias piezas.

Los productos Sandvik HIP se fabrican conforme a las normas de NACE y NORSOK, por ejemplo.

Las propiedades únicas de los productos Sandvik HIP los hacen adecuados especialmente para aplicaciones costa afuera.

La capacidad de fabricar productos HIP a medida con formas irregulares y geometrías complejas ofrece varias ventajas frente a la fundición, el forjado y la fabricación de materiales.