Novice

Vakuumsko indukcijsko taljenje
Vakuumsko litje (vakuumsko indukcijsko taljenje – VIM) je bilo razvito za obdelavo specializiranih in eksotičnih zlitin in posledično postaja vse pogostejše, saj se ti napredni materiali vedno bolj uporabljajo. VIM je bil razvit za taljenje in litje superzlitin in jekel z visoko trdnostjo, od katerih mnoga zahtevajo vakuumsko obdelavo, ker vsebujejo ognjevzdržne in reaktivne elemente, kot so Ti, Nb in Al. Lahko se uporablja tudi za nerjavna jekla in druge kovine, kadar je zaželena visokokakovostna začetna talina.

Kot že ime pove, postopek vključuje taljenje kovine v vakuumskih pogojih. Kot vir energije za taljenje kovine se uporablja elektromagnetna indukcija. Indukcijsko taljenje deluje tako, da v kovini inducira električne vrtinčne tokove. Vir je indukcijska tuljava, po kateri teče izmenični tok. Vrtinčni tokovi segrejejo in sčasoma stopijo naboj.

Peč je sestavljena iz nepredušnega, vodno hlajenega jeklenega plašča, ki lahko prenese potreben vakuum za obdelavo. Kovina se tali v lončku, nameščenem v vodno hlajeni indukcijski tuljavi, peč pa je običajno obložena z ustreznimi ognjevzdržnimi materiali.

Kovine in zlitine, ki imajo visoko afiniteto do plinov – zlasti dušika in kisika – se pogosto talijo/rafinirajo v vakuumskih indukcijskih pečeh, da se prepreči kontaminacija/reakcija s temi plini. Postopek se zato na splošno uporablja za obdelavo materialov visoke čistosti ali materialov z ozkimi tolerancami kemične sestave.

V: Zakaj se uporablja vakuumsko indukcijsko taljenje?

O: Vakuumsko indukcijsko taljenje je bilo prvotno razvito za obdelavo specializiranih in eksotičnih zlitin in posledično postaja vse bolj običajno, saj se ti napredni materiali vse pogosteje uporabljajo. Čeprav je bil razvit za materiale, kot so superzlitine, se lahko uporablja tudi za nerjavna jekla in druge kovine.
Kako deluje avakuumska indukcijska pečdelo?
Material se polni v indukcijsko peč pod vakuumom in se uporablja moč za taljenje polnila. Naredijo se dodatni stroški, da se volumen tekoče kovine doseže želeno kapaciteto taline. Staljena kovina se prečisti pod vakuumom in kemija se prilagaja, dokler ni dosežena natančna kemija taline.
Kaj se zgodi s kovino v vakuumu?
Zlasti večina kovin tvori oksidno plast na kateri koli površini, ki je izpostavljena zraku. To deluje kot ščit, ki preprečuje lepljenje. V vakuumu vesolja ni zraka, da kovine ne bi tvorile zaščitne plasti.

Prednosti VIM Melting
Odvisno od izdelka in metalurškega procesa so ravni vakuuma med fazo rafiniranja v območju od 10-1 do 10-4 mbar. Nekatere metalurške prednosti vakuumske obdelave so:
Taljenje v atmosferi brez kisika omejuje tvorbo vključkov nekovinskih oksidov in preprečuje oksidacijo reaktivnih elementov
Doseganje zelo tesnih toleranc sestave in vsebnosti plinov
Odstranitev nezaželenih elementov v sledovih z visokimi parnimi tlaki
Odstranjevanje raztopljenih plinov – kisika, vodika, dušika
Nastavitev natančne in homogene sestave zlitine in temperature taline
Taljenje v vakuumu odpravlja potrebo po zaščitni prevleki za žlindro in zmanjšuje možnost naključne kontaminacije žlindre ali vključkov v ingotu
Zaradi tega so metalurški postopki, kot sta defosforizacija in razžveplanje, omejeni. VIM metalurgija je usmerjena predvsem v tlačno odvisne reakcije, kot so reakcije ogljika, kisika, dušika in vodika. Odstranjevanje škodljivih, hlapnih elementov v sledovih, kot so antimon, telur, selen in bizmut, v vakuumskih indukcijskih pečeh je zelo praktičnega pomena.

Natančno spremljanje od tlaka odvisne reakcije presežka ogljika za dokončanje dezoksidacije je le en primer vsestranskosti postopka z uporabo postopka VIM za proizvodnjo superzlitin. Materiali, ki niso superzlitine, so razogljičeni, razžveplani ali selektivno destilirani v vakuumskih indukcijskih pečeh, da bi izpolnili specifikacije in zagotovili lastnosti materiala. Zaradi visokega parnega tlaka večine nezaželenih elementov v sledovih jih je mogoče zmanjšati na zelo nizke ravni z destilacijo med vakuumskim indukcijskim taljenjem, zlasti za zlitine z izjemno visoko trdnostjo pri višjih delovnih temperaturah. Za različne zlitine, ki morajo izpolnjevati najvišje zahteve glede kakovosti, je vakuumska indukcijska peč najprimernejši sistem taljenja.

Naslednje metode je mogoče preprosto kombinirati s sistemom VIM za proizvodnjo čistih talin:
Nadzor atmosfere z nizkimi stopnjami puščanja in desorpcije
Izbira stabilnejšega ognjevzdržnega materiala za oblogo lončka
Mešanje in homogenizacija z elektromagnetnim mešanjem ali splakovalnim plinom
Natančen nadzor temperature za zmanjšanje reakcij lončka s talino
Ustrezne tehnike odstranjevanja žlindre in filtriranja med postopkom litja
Uporaba primerne tehnike pranja in razlivalnega korita za boljše odstranjevanje oksidov.