Nijs

Fakuüminduksje smelten
Fakuümjitten (fakuüminduksjesmelten – VIM) waard ûntwikkele foar de ferwurking fan spesjalisearre en eksoatyske legeringen, en it wurdt dêrtroch hieltyd faker om't dizze avansearre materialen hieltyd faker brûkt wurde. VIM waard ûntwikkele om superlegeringen en hege sterkte stielen te smelten en te jitten, wêrfan in protte fakuümferwurking nedich binne, om't se refraktêre en reaktive eleminten befetsje lykas Ti, Nb en Al. It kin ek brûkt wurde foar roestfrij stiel en oare metalen as in earste smelt fan hege kwaliteit winske is.

Lykas de namme al seit, omfettet it proses it smelten fan in metaal ûnder fakuümomstannichheden. Elektromagnetyske ynduksje wurdt brûkt as de enerzjyboarne foar it smelten fan it metaal. Ynduksjesmelten wurket troch it opwekken fan elektryske wervelstreamen yn it metaal. De boarne is de ynduksjespoel, dy't in wikselstroom draacht. De wervelstreamen ferwaarmje en smelte úteinlik de lading.

De oven bestiet út in luchtdichte, wetterkuolle stielen mantel dy't it fereaske fakuüm foar ferwurking kin wjerstean. It metaal wurdt smolten yn in kroes dy't yn in wetterkuolle ynduksjespoel sit, en de oven is typysk bekleed mei geskikte refraktors.

Metalen en legearingen dy't in hege affiniteit hawwe foar gassen - benammen stikstof en soerstof - wurde faak smelte/raffinearre yn fakuüminduksjeovens om fersmoarging/reaksje mei dizze gassen te foarkommen. It proses wurdt dêrom oer it algemien brûkt foar de ferwurking fan materialen mei hege suverens of materialen mei strakke tolerânsjes foar gemyske gearstalling.

F: Wêrom wurdt fakuüminduksjesmelting brûkt?

A: Fakuüminduksjesmelten waard oarspronklik ûntwikkele foar de ferwurking fan spesjalisearre en eksoatyske legeringen en wurdt dêrtroch hieltyd faker brûkt, om't dizze avansearre materialen hieltyd faker brûkt wurde. Wylst it ûntwikkele is foar materialen lykas superlegeringen, kin it ek brûkt wurde foar roestfrij stiel en oare metalen.
Hoe docht infakuüm ynduksje ovenwurk?
Materiaal wurdt ûnder fakuüm yn 'e ynduksjeoven laden en stroom wurdt tapast om de lading te smelten. Ekstra ladingen wurde makke om it floeibere metaalvolume nei de winske smeltkapasiteit te bringen. It smelte metaal wurdt ûnder fakuüm raffinearre en de skiekunde wurdt oanpast oant de krekte smeltskemy berikt is.
Wat bart der mei metaal yn in fakuüm?
Benammen de measte metalen foarmje in oksidelaach op elk oerflak dat bleatsteld wurdt oan loft. Dit fungearret as in skyld om ferbining te foarkommen. Yn it fakuüm fan 'e romte is der gjin loft, dus metalen soene de beskermjende laach net foarmje.

Foardielen fan VIM-smelting
Ofhinklik fan it produkt en it metallurgyske proses binne de fakuümnivo's tidens de raffinaazjefaze yn in berik fan 10-1 oant 10-4 mbar. Guon fan 'e metallurgyske foardielen fan fakuümferwurking binne:
Smelten ûnder soerstoffrije atmosfear beheint de foarming fan net-metallyske okside-ynslutingen en foarkomt oksidaasje fan reaktive eleminten.
Berikke fan tige tichte gearstallingstolerânsjes en gasynhâld
Ferwidering fan net winske spoare-eleminten mei hege dampdrukken
Ferwidering fan oploste gassen - soerstof, wetterstof, stikstof
Oanpassing fan krekte en homogene legearingskomposysje en smelttemperatuer
Smelten yn in fakuüm elimineert de needsaak foar in beskermjende slakbedekking en ferminderet de mooglikheid fan tafallige slakfersmoarging of ynklúzjes yn 'e ingot.
Dêrom binne metallurgyske operaasjes lykas defosforisaasje en ûntsulfurisaasje beheind. VIM-metallurgy is primêr rjochte op 'e drukôfhinklike reaksjes, lykas reaksjes fan koalstof, soerstof, stikstof en wetterstof. It fuortheljen fan skealike, flechtige spoare-eleminten, lykas antimoon, tellurium, selenium en bismut, yn fakuüminduksjeovens is fan grut praktysk belang.

Krekte monitoaring fan 'e drukôfhinklike reaksje fan oerstallige koalstof om de deoksidaasje te foltôgjen is mar ien foarbyld fan prosesversadigens mei it VIM-proses foar de produksje fan superlegeringen. Oare materialen as superlegeringen wurde ûntkoalber, ûntswavele of selektyf destillearre yn fakuüminduksjeovens om te foldwaan oan spesifikaasjes en materiaaleigenskippen te garandearjen. Fanwegen de hege dampdruk fan 'e measte fan' e net winske spoare-eleminten kinne se wurde werombrocht ta heul lege nivo's troch destillaasje tidens fakuüminduksjesmelting, benammen foar legeringen mei ekstreem hege sterktes by hegere wurktemperatueren. Foar ferskate legeringen dy't oan 'e heechste kwaliteitseasken moatte foldwaan, is de fakuüminduksjeoven it meast geskikte smeltsysteem.

De folgjende metoaden kinne maklik kombinearre wurde mei it VIM-systeem om skjinne smelten te produsearjen:
Atmosfearkontrôle mei lege lek- en desorpsjetariven
Seleksje fan in stabiler fjoervast materiaal foar kroesbekleding
Roerjen en homogenisearjen troch elektromagnetysk roerjen of suverjen fan gas
Krekte temperatuerkontrôle om kroesreaksjes mei de smelt te minimalisearjen
Geskikte ûntslakkings- en filtertechniken tidens it gietproses
Tapassing fan in gaadlike wask- en trechtertechnyk foar bettere oksideferwidering.