Вести

Топење со вакуумска индукција
Вакуумското леење (топење со вакуум индукција – VIM) е развиено за обработка на специјализирани и егзотични легури, и следствено станува сè почеста појава бидејќи овие напредни материјали се повеќе се користат. VIM е развиен за топење и леење на суперлегури и челици со висока цврстина, од кои многу бараат вакуумска обработка бидејќи содржат огноотпорни и реактивни елементи како што се Ti, Nb и Al. Може да се користи и за не'рѓосувачки челици и други метали кога е потребно висококвалитетно почетно топење.

Како што сугерира името, процесот вклучува топење на метал под вакуумски услови. Електромагнетната индукција се користи како извор на енергија за топење на металот. Индукциското топење функционира со индуцирање на електрични вртложни струи во металот. Изворот е индукциската намотка, која носи наизменична струја. Вртложните струи го загреваат и на крајот го топат полнежот.

Печката се состои од херметички затворена, водено ладена челична обвивка способна да го издржи потребниот вакуум за обработка. Металот се топи во сад сместен во водено ладена индукциска намотка, а печката обично е обложена со соодветни огноотпорни материјали.

Металите и легурите што имаат висок афинитет кон гасови - особено азот и кислород - често се топат/рафинираат во вакуумски индукциски печки за да се спречи контаминација/реакција со овие гасови. Затоа, процесот генерално се користи за преработка на материјали со висока чистота или материјали со тесни толеранции на хемискиот состав.

П: Зошто се користи топење со вакуумска индукција?

A: Топењето со вакуумска индукција првично беше развиено за обработка на специјализирани и егзотични легури и следствено станува сè почеста појава бидејќи овие напредни материјали се повеќе се користат. Иако беше развиено за материјали како што се суперлегури, може да се користи и за не'рѓосувачки челици и други метали.
Каковакуумска индукциска печкаработа?
Материјалот се внесува во индукциската печка под вакуум и се применува струја за да се стопи полнежот. Се прават дополнителни полнења за да се доведе волуменот на течниот метал до посакуваниот капацитет на топење. Растопениот метал се рафинира под вакуум, а хемискиот состав се прилагодува сè додека не се постигне прецизна хемиска реакција на топење.
Што се случува со металот во вакуум?
Особено, повеќето метали формираат оксиден слој на која било површина што е изложена на воздух. Ова делува како штит за да се спречи сврзување. Во вакуумот на вселената, нема воздух, па металите не би формирале заштитен слој.

Предности на топењето на VIM
Во зависност од производот и металуршкиот процес, нивоата на вакуум за време на фазата на рафинирање се во опсег од 10-1 до 10-4 mbar. Некои од металуршките предности на вакуумската обработка се:
Топењето во атмосфера без кислород го ограничува формирањето на неметални оксидни инклузии и спречува оксидација на реактивни елементи.
Постигнување на многу блиски толеранции во составот и содржината на гас
Отстранување на несакани елементи во трагови со висок притисок на пареа
Отстранување на растворени гасови – кислород, водород, азот
Прилагодување на прецизен и хомоген состав на легурата и температурата на топење
Топењето во вакуум ја елиминира потребата од заштитна обвивка од згура и го намалува потенцијалот за случајна контаминација со згура или вклучувања во инготот.
Поради оваа причина, металуршките операции како што се дефосфоризацијата и десулфуризацијата се ограничени. ВИМ металургијата е првенствено насочена кон реакции зависни од притисокот, како што се реакциите на јаглерод, кислород, азот и водород. Отстранувањето на штетни, испарливи елементи во трагови, како што се антимон, телуриум, селен и бизмут, во вакуумски индукциски печки е од значително практично значење.

Точното следење на реакцијата на вишокот јаглерод зависна од притисокот за да се заврши деоксидацијата е само еден пример за разновидност на процесот со користење на VIM процесот за производство на суперлегури. Материјалите освен суперлегури се декарбуризираат, десулфуризираат или селективно дестилираат во вакуумски индукциски печки со цел да се исполнат спецификациите и да се гарантираат својствата на материјалот. Поради високиот притисок на пареа на повеќето непожелни елементи во трагови, тие можат да се намалат на многу ниски нивоа со дестилација за време на топењето со вакуумска индукција, особено за легури со екстремно висока јачина на повисоки работни температури. За различни легури кои мора да ги исполнат највисоките барања за квалитет, вакуумската индукциска печка е најсоодветен систем за топење.

Следните методи можат лесно да се комбинираат со VIM системот за да се произведат чисти стопени материјали:
Контрола на атмосферата со ниски стапки на протекување и десорпција
Избор на постабилен огноотпорен материјал за облога на крцкави садови
Мешање и хомогенизација со електромагнетно мешање или гас за прочистување
Прецизна контрола на температурата за минимизирање на реакциите на садот со стопената смеса
Соодветни техники за отстранување на згура и филтрирање за време на процесот на леење
Примена на соодветна техника на перење и преливање на вода за подобро отстранување на оксиди.