Hír

Vákuumos indukciós olvasztás
A vákuumöntést (vákuum-indukciós olvasztás – VIM) speciális és egzotikus ötvözetek feldolgozására fejlesztették ki, és ennek következtében egyre elterjedtebbé válik, ahogy ezeket a fejlett anyagokat egyre gyakrabban alkalmazzák. A VIM-et szuperötvözetek és nagy szilárdságú acélok olvasztására és öntésére fejlesztették ki, amelyek közül sok vákuumfeldolgozást igényel, mivel tűzálló és reakcióképes elemeket, például Ti, Nb és Al tartalmaz. Rozsdamentes acélokhoz és más fémekhez is használható, ha jó minőségű kezdeti olvadás szükséges.

Ahogy a neve is sugallja, az eljárás során egy fémet vákuumkörülmények között megolvasztanak. Az elektromágneses indukciót energiaforrásként használják a fém olvasztásához. Az indukciós olvasztás úgy működik, hogy elektromos örvényáramot indukál a fémben. A forrás az indukciós tekercs, amely váltakozó áramot hordoz. Az örvényáramok felmelegítenek, és végül megolvasztják a töltést.

A kemence légmentesen záródó, vízhűtéses acélköpenyből áll, amely képes elviselni a feldolgozáshoz szükséges vákuumot. A fémet vízhűtéses indukciós tekercsben elhelyezett tégelyben olvasztják meg, és a kemencét jellemzően megfelelő tűzálló anyagokkal bélelik ki.

A gázokhoz – különösen a nitrogénhez és az oxigénhez – nagy affinitással rendelkező fémeket és ötvözeteket gyakran olvasztják/finomítják vákuum-indukciós kemencékben, hogy megakadályozzák a szennyeződést/reakciót ezekkel a gázokkal. Az eljárást ezért általában nagy tisztaságú anyagok vagy a kémiai összetételre vonatkozó szigorú tűréshatárokkal rendelkező anyagok feldolgozására használják.

K: Miért használják a vákuum-indukciós olvasztást?

V: A vákuum-indukciós olvasztást eredetileg speciális és egzotikus ötvözetek feldolgozására fejlesztették ki, és ennek következtében egyre általánosabbá válik, mivel ezeket a fejlett anyagokat egyre gyakrabban használják. Míg olyan anyagokhoz fejlesztették ki, mint a szuperötvözetek, rozsdamentes acélokhoz és más fémekhez is használható.
Hogyan működik avákuum indukciós kemencemunka?
Az anyagot vákuum alatt töltik be az indukciós kemencébe, és energiát alkalmaznak a töltet megolvasztására. A folyékony fém térfogatának a kívánt olvadékkapacitás eléréséért további költségeket kell fizetni. Az olvadt fémet vákuumban finomítják, és a kémiát addig állítják be, amíg el nem érik a pontos olvadékkémiát.
Mi történik a fémmel vákuumban?
Különösen a legtöbb fém oxidréteget képez minden olyan felületen, amely levegőnek van kitéve. Ez pajzsként működik, hogy megakadályozza a ragasztást. A tér vákuumában nincs levegő, így a fémek nem képeznék a védőréteget.

A VIM Melting előnyei
A terméktől és a kohászati ​​eljárástól függően a finomítási fázisban a vákuumszint 10-1 és 10-4 mbar között van. A vákuumfeldolgozás kohászati ​​előnyei közül néhány:
Az oxigénmentes atmoszférában történő olvadás korlátozza a nem fém-oxid zárványok képződését és megakadályozza a reaktív elemek oxidációját
Nagyon szoros összetételi tűrések és gáztartalmak elérése
Nemkívánatos nyomelemek eltávolítása magas gőznyomás mellett
Oldott gázok – oxigén, hidrogén, nitrogén – eltávolítása
Pontos és homogén ötvözet-összetétel és olvadékhőmérséklet beállítása
A vákuumban történő olvasztás megszünteti a salakvédő burkolat szükségességét, és csökkenti a véletlen salakszennyeződés vagy zárványok lehetőségét a tömbben
Emiatt a kohászati ​​műveletek, például a foszformentesítés és a kéntelenítés korlátozottak. A VIM kohászat elsősorban a nyomásfüggő reakciókra irányul, mint például szén, oxigén, nitrogén és hidrogén reakciói. A káros, illékony nyomelemek, mint az antimon, tellúr, szelén és bizmut eltávolítása vákuum-indukciós kemencékben jelentős gyakorlati jelentőséggel bír.

A feleslegben lévő szén nyomásfüggő reakciójának pontos nyomon követése a deoxidáció befejezéséhez csak egy példa a szuperötvözetek előállítására szolgáló VIM-eljárás sokoldalúságára. A szuperötvözeteken kívüli anyagokat szénmentesítik, kéntelenítik vagy szelektíven desztillálják vákuum-indukciós kemencékben, hogy megfeleljenek az előírásoknak és garantálják az anyagtulajdonságokat. A legtöbb nemkívánatos nyomelem magas gőznyomása miatt ezek nagyon alacsony szintre csökkenthetők vákuum-indukciós olvasztás során végzett desztillációval, különösen a rendkívül nagy szilárdságú ötvözeteknél magasabb üzemi hőmérsékleten. Különféle ötvözetek esetében, amelyeknek meg kell felelniük a legmagasabb minőségi követelményeknek, a vákuum-indukciós kemence a legalkalmasabb olvasztórendszer.

A következő módszerek könnyen kombinálhatók a VIM rendszerrel tiszta olvadékok előállításához:
Légkörszabályozás alacsony szivárgási és deszorpciós sebességgel
Stabilabb tűzálló anyag kiválasztása a tégely béleléséhez
Keverés és homogenizálás elektromágneses keveréssel vagy öblítőgázzal
Pontos hőmérséklet-szabályozás a tégely és az olvadék reakcióinak minimalizálása érdekében
Megfelelő salaktalanítási és szűrési technikák az öntési folyamat során
Megfelelő mosó- és elosztótechnika alkalmazása a jobb oxideltávolítás érdekében.