[发明专利]用于压制设备中的方法

说明书

披露了一种用于压制设备(100)中的方法(200；300)。该压制设备包括压力容器(1，16，17)，该压制设备被布置为在该压制设备(100)的使用期间在其中容装压力介质，该压力容器(1，16，17)中包括处理区域(18)，其中，该处理区域(18)被布置为容纳至少一个制品(5)。该压制设备(100)被布置成使得压力介质可以进入和离开该处理区域(18)。该压制设备(100)包括至少一个可控压力介质供应装置(50；30，31，40，32，33，29)，该至少一个可控压力介质供应装置被配置为在冷却阶段期间将压力介质从该压制设备(100)中的另一区域输送至该处理区域(18)，其中，在该冷却阶段的至少一部分期间，该另一区域中的压力介质的温度低于该处理区域(18)中的压力介质的温度。获得(201；301)指示该压力容器(1，16，17)中的至少一个温度的至少一个值。基于指示该压力容器(1，16，17)中的至少一个温度的该至少一个值，来调节(202；302)该至少一个可控压力介质供应装置(50；30，31，40，32，33，29)的至少一个操作参数，由此调节该至少一个压力介质供应装置(50；30，31，40，32，33，29)的压力介质供应速率。还披露了一种可以在其中实施该方法(200；300)的压制设备(100)。

技术领域

本发明总体上涉及高压技术、尤其压力处理的领域。特别地，本发明涉及一种用于压制设备中、例如用于控制压制设备中的冷却速率的方法，该压制设备被布置为例如通过热压(比如，热等静压(HIP))来处理至少一个制品。通过该方法，可以促进或实现以受控的方式来冷却经处理的制品。

背景技术

热等静压(HIP)可以用于例如减少或者甚至消除铸件(例如，涡轮机叶片)中的孔隙率，以便显著增加它们的使用寿命和强度(例如，它们的疲劳强度)。此外，HIP可以用于通过压缩粉末来制造产品，期望或需要这些产品是完全或基本上完全致密的、并且具有无孔隙或基本上无孔隙的外表面等。

要通过HIP进行压力处理的制品可以被定位在隔热压力容器的负载隔室或腔室中。处理循环可以包括装载制品、处理制品和卸载制品。可以同时处理若干个制品。处理循环可以被分成比如压制阶段、加热阶段和冷却阶段等几个部分或阶段。在将制品装载到压力容器中之后，接着可以密封该压力容器，随后将压力介质(例如，包括比如含氩气体等惰性气体)引入到压力容器及其负载隔室中。然后升高压力介质的压力和温度，使得制品在选定的时间段期间经受已升高的压力和已升高的温度。通过布置在压力容器的炉腔中的加热元件或炉来升高压力介质的温度，这又会使得制品的温度升高。压力、温度和处理时间可以例如取决于被处理制品的期望的或需要的材料特性、具体的应用领域、以及被处理制品的所需品质。HIP中的压力可以例如在从200巴至5000巴(比如从800巴至2000巴)的范围内。HIP中的温度可以例如在从300℃至3000℃(比如从800℃至2000℃)的范围内。

当制品的压力处理完成时，制品可能需要在从压力容器移除或卸载之前被冷却。制品的冷却特性(例如其冷却速率)可能影响被处理制品的冶金性能。通常期望的是能够以均匀的方式冷却制品，并且如果可能的话，能够控制冷却速率。已经作出努力来减少对经受HIP的制品进行冷却所需的时间段。例如，在冷却阶段期间，可能需要或期望以受控的方式快速降低压力介质的温度(并且从而降低制品的温度)而不会导致负载隔室内的任何大的温度变化(例如，使得负载隔室内的温度以均匀的方式降低)，并且在选定的时间段期间将温度保持在某一温度水平或某一温度范围内，而在选定的时间段期间没有或只有小的温度波动。通过在制品冷却期间在负载隔室内没有任何大的温度变化，在制品的冷却期间在制品的不同部分内可以没有或者只有非常小的温度变化。因此，可以降低被处理制品中的内部应力。

发明内容

虽然已经努力提高HIP中的冷却速率，但是发明人已经认识到，能够以相对高的灵活性来控制HIP中的冷却速率从而能够使冷却速率适应不同的要求或情形是有利的，这例如可以进一步促进在经处理制品的冷却期间减小或消除其不同部分内的温度变化，从而可以有益于减小经处理制品的内部应力。