Технология горячего изостатического прессования (HIP) заключается в помещении изделия в герметичный контейнер, заполнении его инертным газом, а затем спекании или уплотнении изделия при очень высоких температурах (обычно близких к температуре ковки материала) и давлениях (обычно от 100 до 140 МПа). Этот процесс позволяет спекать или уплотнять изделие. Для металлических материалов HIP может устранить дефекты и добиться уплотнения, поскольку при высоких температурах металлы проявляют очень низкую прочность и отличную пластичность. Внешнее давление газа вызывает пластическую деформацию металла вокруг пустот, позволяя металлу течь и заполнять пустоты, в результате чего получается плотная структура без дефектов.

Основные параметры процесса HIP включают температуру нагрева, давление газа, время выдержки и тип используемого газа. Конкретные параметры варьируются в зависимости от поведения фазового перехода материала, а также его прочности и пластичности при высоких температурах. Например, процесс HIP для титанового сплава TC4 обычно включает нагрев до 920°C при давлении 110-120 МПа в течение 1-2 часов с использованием аргона в качестве инертного газа.

Технология HIP широко применяется в различных областях, включая спекание твердых сплавов, уплотнение тугоплавких металлов и сплавов, таких как вольфрам, алюминий и титан, устранение дефектов в изделиях (например, металлических деталях, напечатанных на 3D-принтере), близкое к заданной формуемостью формование крупных и сложных компонентов, а также производство композитных и специальных материалов.

HIP может значительно улучшить механические свойства материалов. Например, материалы, сформированные с помощью лазерной SLM (селективной лазерной плавки) или электронно-лучевой EBM (электронно-лучевой плавки), часто демонстрируют снижение прочности и повышение пластичности после обработки HIP. Это изменение происходит из-за того, что высокие скорости охлаждения в процессах SLM приводят к образованию мартенсита, который распадается во время отжига HIP, тем самым снижая прочность, но увеличивая пластичность. Кроме того, обработка HIP может изменить твердость материалов, что обычно приводит к снижению твердости на 5–10 %. В целом, HIP повышает прочность и устойчивость к росту усталостных трещин материалов, делая их более долговечными и надежными для различных применений.