Hír

Vákuum indukciós olvasztás
A vákuumöntést (vákuummindukciós olvasztás – VIM) speciális és egzotikus ötvözetek feldolgozására fejlesztették ki, és ennek következtében egyre elterjedtebbé válik, mivel ezeket a fejlett anyagokat egyre inkább alkalmazzák. A VIM-et szuperötvözetek és nagy szilárdságú acélok olvasztására és öntésére fejlesztették ki, amelyek közül sok vákuumfeldolgozást igényel, mivel tűzálló és reaktív elemeket, például Ti-t, Nb-t és Al-t tartalmaznak. Rozsdamentes acélokhoz és más fémekhez is használható, ha kiváló minőségű kezdeti olvadékra van szükség.

Ahogy a neve is sugallja, a folyamat során egy fémet vákuum alatt olvasztanak meg. Az elektromágneses indukciót használják energiaforrásként a fém olvasztásához. Az indukciós olvasztás úgy működik, hogy elektromos örvényáramot indukál a fémben. A forrás az indukciós tekercs, amely váltakozó áramot szállít. Az örvényáramok felmelegítik és végül megolvasztják a töltést.

A kemence egy légmentesen záródó, vízhűtéses acélköpenyből áll, amely képes ellenállni a feldolgozáshoz szükséges vákuumnak. A fémet egy vízhűtéses indukciós tekercsben elhelyezett olvasztótégelyben olvasztják, a kemencét pedig jellemzően megfelelő tűzálló anyagokkal bélelik.

A gázokhoz – különösen a nitrogénhez és az oxigénhez – nagy affinitású fémeket és ötvözeteket gyakran vákuumos indukciós kemencékben olvasztják/finomítják, hogy megakadályozzák a gázokkal való szennyeződést/reakciót. Az eljárást ezért általában nagy tisztaságú vagy szigorú kémiai összetétel-tűrésű anyagok feldolgozására használják.

K: Miért használják a vákuumos indukciós olvasztást?

V: A vákuumos indukciós olvasztás eredetileg speciális és egzotikus ötvözetek feldolgozására lett kifejlesztve, és ennek következtében egyre elterjedtebbé válik, mivel ezeket a fejlett anyagokat egyre inkább alkalmazzák. Bár olyan anyagokhoz fejlesztették ki, mint a szuperötvözetek, rozsdamentes acélokhoz és más fémekhez is használható.
Hogyan működik egyvákuum indukciós kemencemunka?
Az anyagot vákuum alatt töltik az indukciós kemencébe, és energiát alkalmaznak az adag megolvasztására. További adagokat adagolnak, hogy a folyékony fém térfogata elérje a kívánt olvadékkapacitást. Az olvadt fémet vákuum alatt finomítják, és a kémiai összetételt addig állítják, amíg el nem érik a pontos olvadékkémiai értéket.
Mi történik a fémmel vákuumban?
Különösen a legtöbb fém oxidréteget képez a levegővel érintkező felületeken. Ez egyfajta védőrétegként működik, megakadályozva a kötést. Az űr vákuumában nincs levegő, így a fémek nem képeznék a védőréteget.

A VIM Melting előnyei
A terméktől és a kohászati ​​folyamattól függően a finomítási fázis során a vákuumszint 10⁻¹ és 10⁻¹ mbar között van. A vákuumfeldolgozás néhány kohászati ​​előnye:
Az oxigénmentes atmoszférában történő olvadás korlátozza a nemfémes oxidzárványok képződését és megakadályozza a reaktív elemek oxidációját.
Nagyon szoros összetételi tűrések és gáztartalom elérése
Nemkívánatos nyomelemek eltávolítása magas gőznyomással
Oldott gázok – oxigén, hidrogén, nitrogén – eltávolítása
A pontos és homogén ötvözetösszetétel és olvadékhőmérséklet beállítása
A vákuumban történő olvasztás kiküszöböli a védő salakbevonat szükségességét, és csökkenti a véletlen salakszennyeződés vagy zárványok kialakulásának lehetőségét a tömbben.
Emiatt a kohászati ​​műveletek, mint például a foszformentesítés és a kéntelenítés, korlátozottak. A VIM kohászat elsősorban a nyomásfüggő reakciókra, például a szén, oxigén, nitrogén és hidrogén reakcióira irányul. A káros, illékony nyomelemek, például az antimon, a tellúr, a szelén és a bizmut eltávolítása vákuumos indukciós kemencékben jelentős gyakorlati jelentőséggel bír.

A felesleges szén nyomásfüggő reakciójának pontos monitorozása a dezoxidáció befejezéséhez csak egy példa a VIM eljárással előállított szuperötvözetek gyártásának folyamatsokoldalúságára. A szuperötvözetektől eltérő anyagokat vákuum indukciós kemencékben dekarbonizálják, kéntelenítik vagy szelektíven desztillálják a specifikációk teljesítése és az anyagtulajdonságok garantálása érdekében. A nemkívánatos nyomelemek nagy gőznyomása miatt ezek mennyisége vákuum indukciós olvasztás során desztillációval nagyon alacsony szintre csökkenthető, különösen a rendkívül nagy szilárdságú ötvözetek esetében magasabb üzemi hőmérsékleten. Különböző ötvözetek esetében, amelyeknek a legmagasabb minőségi követelményeknek kell megfelelniük, a vákuum indukciós kemence a legmegfelelőbb olvasztórendszer.

A következő módszerek könnyen kombinálhatók a VIM rendszerrel tiszta olvadékok előállításához:
Légkörszabályozás alacsony szivárgási és deszorpciós arányokkal
Stabilabb tűzálló anyag kiválasztása a tégelybéléshez
Keverés és homogenizálás elektromágneses keveréssel vagy öblítőgázzal
Pontos hőmérséklet-szabályozás a tégely és az olvadék közötti reakciók minimalizálása érdekében
Megfelelő salaktalanítási és szűrési technikák az öntési folyamat során
Megfelelő átfolyó és öntőkádas technika alkalmazása a jobb oxideltávolítás érdekében.