اخبار

ذوب القایی خلاء
ریخته گری خلاء (ذوب القایی خلاء - VIM) برای پردازش آلیاژهای تخصصی و عجیب و غریب توسعه داده شد، و در نتیجه با استفاده از این مواد پیشرفته به طور فزاینده ای رایج تر می شود. VIM برای ذوب و ریخته گری سوپرآلیاژها و فولادهای با استحکام بالا ساخته شده است که بسیاری از آنها نیاز به پردازش خلاء دارند زیرا حاوی عناصر نسوز و واکنش پذیر مانند Ti، Nb و Al هستند. همچنین می توان از آن برای فولادهای ضد زنگ و سایر فلزات استفاده کرد که مذاب اولیه با کیفیت بالا مورد نظر باشد.

همانطور که از نام آن پیداست، این فرآیند شامل ذوب یک فلز در شرایط خلاء است. القای الکترومغناطیسی به عنوان منبع انرژی برای ذوب فلز استفاده می شود. ذوب القایی با القای جریان های گردابی الکتریکی در فلز کار می کند. منبع سیم پیچ القایی است که جریان متناوب را حمل می کند. جریان های گردابی گرم می شوند و در نهایت شارژ را ذوب می کنند.

این کوره از یک ژاکت فولادی خنک شده با آب تشکیل شده است که قادر به تحمل خلاء مورد نیاز برای پردازش است. این فلز در بوته ای که در یک سیم پیچ القایی خنک شده با آب قرار دارد ذوب می شود و کوره معمولاً با مواد نسوز مناسب پوشانده می شود.

فلزات و آلیاژهایی که تمایل زیادی به گازها دارند - به ویژه نیتروژن و اکسیژن - اغلب در کوره های القایی خلاء ذوب یا تصفیه می شوند تا از آلودگی / واکنش با این گازها جلوگیری شود. از این رو این فرآیند به طور کلی برای پردازش مواد با خلوص بالا یا مواد با تحمل‌پذیری کم در ترکیب شیمیایی استفاده می‌شود.

س: چرا ذوب القایی خلاء استفاده می شود؟

پاسخ: ذوب القایی خلاء در ابتدا برای پردازش آلیاژهای تخصصی و عجیب و غریب توسعه داده شد و در نتیجه با استفاده از این مواد پیشرفته به طور فزاینده ای رایج تر می شود. در حالی که برای موادی مانند سوپرآلیاژها ساخته شده است، می توان از آن برای فولادهای ضد زنگ و سایر فلزات نیز استفاده کرد.
چگونه یککوره القایی خلاءکار؟
مواد در کوره القایی تحت خلاء شارژ می شود و برای ذوب شدن شارژ از قدرت استفاده می شود. شارژهای اضافی برای رساندن حجم فلز مایع به ظرفیت مذاب مورد نظر ایجاد می شود. فلز مذاب تحت خلاء تصفیه می شود و شیمی تا زمانی که شیمی مذاب دقیق حاصل شود تنظیم می شود.
چه اتفاقی برای فلز در خلاء می افتد؟
به طور خاص، بیشتر فلزات روی هر سطحی که در معرض هوا است یک لایه اکسید تشکیل می دهند. این به عنوان یک سپر برای جلوگیری از اتصال عمل می کند. در خلاء فضا، هوا وجود ندارد بنابراین فلزات لایه محافظ را تشکیل ندهند.

مزایای ذوب VIM
بسته به محصول و فرآیند متالورژی، سطوح خلاء در مرحله پالایش در محدوده 10-1 تا 10-4 میلی بار است. برخی از مزایای متالورژیکی پردازش خلاء عبارتند از:
ذوب شدن در اتمسفر بدون اکسیژن، تشکیل اجزای اکسید غیرفلزی را محدود می کند و از اکسید شدن عناصر واکنش پذیر جلوگیری می کند.
دستیابی به تلورانس های ترکیبی و محتویات گاز بسیار نزدیک
حذف عناصر کمیاب ناخواسته با فشار بخار بالا
حذف گازهای محلول - اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن
تنظیم ترکیب دقیق و همگن آلیاژ و دمای مذاب
ذوب شدن در خلاء نیاز به پوشش محافظ سرباره را از بین می برد و احتمال آلودگی تصادفی سرباره یا ورود آن به شمش را کاهش می دهد.
به همین دلیل، عملیات متالورژی مانند فسفره زدایی و گوگردزدایی محدود است. متالورژی VIM عمدتاً در واکنش‌های وابسته به فشار مانند واکنش‌های کربن، اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن است. حذف عناصر کمیاب فرار و مضر مانند آنتیموان، تلوریم، سلنیوم و بیسموت در کوره های القایی خلاء از اهمیت عملی قابل توجهی برخوردار است.

نظارت دقیق بر واکنش وابسته به فشار کربن اضافی برای تکمیل اکسید زدایی تنها یک نمونه از تطبیق پذیری فرآیند با استفاده از فرآیند VIM برای تولید سوپرآلیاژها است. موادی غیر از سوپرآلیاژها کربن زدایی، گوگرد زدایی یا به طور انتخابی در کوره های القایی خلاء تقطیر می شوند تا مشخصات مواد را برآورده کنند و خواص مواد را تضمین کنند. به دلیل فشار بخار زیاد اکثر عناصر کمیاب نامطلوب، می توان آنها را با تقطیر در طی ذوب القایی خلاء به سطوح بسیار پایین کاهش داد، به ویژه برای آلیاژهایی با استحکام بسیار بالا در دمای عملیاتی بالاتر. برای آلیاژهای مختلف که باید بالاترین الزامات کیفی را برآورده کنند، کوره القایی خلاء مناسب ترین سیستم ذوب است.

روش های زیر را می توان به راحتی با سیستم VIM برای تولید مذاب تمیز ترکیب کرد:
کنترل جو با نرخ نشت و دفع کم
انتخاب یک ماده نسوز پایدارتر برای پوشش بوته
هم زدن و همگن شدن توسط همزن الکترومغناطیسی یا گاز پاکسازی
کنترل دقیق دما برای به حداقل رساندن واکنش های بوته ای با مذاب
تکنیک های مناسب زدایی و فیلتر کردن در طول فرآیند ریخته گری
استفاده از روش شستشو و تندیس مناسب برای حذف بهتر اکسید.