Lajme

Shkrirja me Induksion Vakumi
Derdhja në vakum (shkrirja me induksion në vakum – VIM) u zhvillua për përpunimin e lidhjeve të specializuara dhe ekzotike, dhe si pasojë po bëhet gjithnjë e më e zakonshme pasi këto materiale të përparuara përdoren gjithnjë e më shumë. VIM u zhvillua për të shkrirë dhe derdhur superlidhje dhe çelikë me rezistencë të lartë, shumë prej të cilëve kërkojnë përpunim në vakum sepse përmbajnë elementë zjarrdurues dhe reaktivë si Ti, Nb dhe Al. Mund të përdoret gjithashtu për çelik inox dhe metale të tjera kur dëshirohet një shkrirje fillestare me cilësi të lartë.

Siç sugjeron edhe emri, procesi përfshin shkrirjen e një metali në kushte vakumi. Induksioni elektromagnetik përdoret si burim energjie për shkrirjen e metalit. Shkrirja me induksion funksionon duke induktuar rryma elektrike vorbull në metal. Burimi është bobina e induksionit, e cila mbart një rrymë alternative. Rrymat vorbull ngrohin dhe përfundimisht shkrijnë ngarkesën.

Furra përbëhet nga një mbështjellës çeliku hermetik, i ftohur me ujë, i aftë të përballojë vakumin e kërkuar për përpunim. Metali shkrihet në një enë të vendosur në një spirale induksioni të ftohur me ujë, dhe furra zakonisht është e veshur me materiale zjarrduruese të përshtatshme.

Metalet dhe lidhjet që kanë një afinitet të lartë për gazrat - në veçanti azotin dhe oksigjenin - shpesh shkrihen/rafinohen në furrat me induksion vakumi për të parandaluar ndotjen/reaksionin me këto gazra. Prandaj, procesi përdoret përgjithësisht për përpunimin e materialeve me pastërti të lartë ose materialeve me toleranca të ngushta në përbërjen kimike.

P: Pse përdoret shkrirja me induksion në vakum?

A: Shkrirja me induksion në vakum u zhvillua fillimisht për përpunimin e lidhjeve të specializuara dhe ekzotike dhe rrjedhimisht po bëhet gjithnjë e më e zakonshme, pasi këto materiale të përparuara përdoren gjithnjë e më shumë. Ndërsa u zhvillua për materiale të tilla si superlidhjet, ajo mund të përdoret edhe për çelik inox dhe metale të tjera.
Si funksionon njëfurrë me induksion vakumipunë?
Materiali ngarkohet në furrën e induksionit nën vakum dhe aplikohet energji për të shkrirë ngarkesën. Krijohen ngarkesa shtesë për të sjellë vëllimin e metalit të lëngshëm në kapacitetin e dëshiruar të shkrirjes. Metali i shkrirë rafinohet nën vakum dhe kimia rregullohet derisa të arrihet kimia e saktë e shkrirjes.
Çfarë ndodh me metalin në vakum?
Në veçanti, shumica e metaleve formojnë një shtresë oksidi në çdo sipërfaqe që është e ekspozuar ndaj ajrit. Kjo vepron si një mburojë për të parandaluar lidhjen. Në vakumin e hapësirës, ​​nuk ka ajër, kështu që metalet nuk do të formonin shtresën mbrojtëse.

Avantazhet e Shkrirjes VIM
Në varësi të produktit dhe procesit metalurgjik, nivelet e vakumit gjatë fazës së rafinimit janë në një interval prej 10-1 deri në 10-4 mbar. Disa nga avantazhet metalurgjike të përpunimit me vakum janë:
Shkrirja në një atmosferë pa oksigjen kufizon formimin e përfshirjeve të oksideve jometalike dhe parandalon oksidimin e elementëve reaktivë.
Arritja e tolerancave shumë të ngushta të përbërjes dhe përmbajtjes së gazit
Heqja e elementëve të padëshiruar gjurmë me presion të lartë të avullit
Largimi i gazrave të tretur - oksigjen, hidrogjen, azot
Rregullimi i përbërjes së saktë dhe homogjene të aliazhit dhe temperaturës së shkrirjes
Shkrirja në vakum eliminon nevojën për një mbulesë mbrojtëse nga skorjet dhe zvogëlon potencialin e kontaminimit aksidental ose përfshirjeve të skorjeve në lingot.
Për këtë arsye, operacionet metalurgjike si defosforizimi dhe desulfurizimi janë të kufizuara. Metalurgjia VIM synon kryesisht reaksionet që varen nga presioni, siç janë reaksionet e karbonit, oksigjenit, azotit dhe hidrogjenit. Heqja e elementëve gjurmë të dëmshëm dhe të paqëndrueshëm, siç janë antimoni, teluriumi, seleni dhe bizmuti, në furrat me induksion vakumi është me rëndësi të konsiderueshme praktike.

Monitorimi i saktë i reaksionit të karbonit të tepërt që varet nga presioni për të përfunduar deoksidimin është vetëm një shembull i shkathtësisë së procesit duke përdorur procesin VIM për prodhimin e superlidhjeve. Materialet e tjera përveç superlidhjeve dekarburizohen, desulfurizohen ose distilohen në mënyrë selektive në furrat me induksion vakumi në mënyrë që të përmbushin specifikimet dhe të garantojnë vetitë e materialit. Për shkak të presionit të lartë të avullit të shumicës së elementëve gjurmë të padëshirueshëm, ato mund të reduktohen në nivele shumë të ulëta me anë të distilimit gjatë shkrirjes me induksion vakumi, veçanërisht për lidhjet me fortësi jashtëzakonisht të larta në temperatura më të larta operimi. Për lidhje të ndryshme që duhet të përmbushin kërkesat më të larta të cilësisë, furra me induksion vakumi është sistemi më i përshtatshëm i shkrirjes.

Metodat e mëposhtme mund të kombinohen lehtësisht me sistemin VIM për të prodhuar shkrirje të pastra:
Kontroll i atmosferës me shkallë të ulët rrjedhjeje dhe desorbimi
Përzgjedhja e një materiali zjarrdurues më të qëndrueshëm për veshjen e kryqëzimit
Përzierje dhe homogjenizim me anë të përzierjes elektromagnetike ose pastrimit të gazit
Kontroll i saktë i temperaturës për të minimizuar reaksionet e shkrirjes me materialin e shkrirë
Teknika të përshtatshme për heqjen e skorjeve dhe filtrimin gjatë procesit të derdhjes
Zbatimi i një teknike të përshtatshme larjeje dhe grumbullimi për heqje më të mirë të oksidit.