Вести

Вакуумско индукционо топљење
Вакуумско ливење (вакуумско индукционо топљење – ВИМ) развијено је за прераду специјализованих и егзотичних легура, и самим тим постаје све уобичајеније како се ови напредни материјали све више користе. ВИМ је развијен за топљење и ливење суперлегура и челика високе чврстоће, од којих многи захтевају обраду у вакууму јер садрже ватросталне и реактивне елементе као што су Ти, Нб и Ал. Такође се може користити за нерђајуће челике и друге метале када се жели висококвалитетно почетно топљење.

Као што име говори, процес укључује топљење метала у условима вакуума. Као извор енергије за топљење метала користи се електромагнетна индукција. Индукционо топљење ради тако што индукује електричне вртложне струје у металу. Извор је индукциони калем, који носи наизменичну струју. Вртложне струје се загревају и на крају отапају наелектрисање.

Пећ се састоји од херметичког, водено хлађеног челичног омотача способног да издржи потребан вакуум за обраду. Метал се топи у лончићу који се налази у индукционом калему хлађеном водом, а пећ је обично обложена одговарајућим ватросталним материјалима.

Метали и легуре које имају висок афинитет према гасовима – посебно азоту и кисеонику – често се топе/рафинишу у вакуумским индукционим пећима да би се спречила контаминација/реакција са овим гасовима. Процес се стога генерално користи за обраду материјала високе чистоће или материјала са малим толеранцијама хемијског састава.

П: Зашто се користи вакуумско индукционо топљење?

О: Вакуумско индукционо топљење је првобитно развијено за обраду специјализованих и егзотичних легура и сходно томе постаје све уобичајеније како се ови напредни материјали све више користе. Иако је развијен за материјале као што су суперлегуре, може се користити и за нерђајуће челике и друге метале.
Како авакуум индукциона пећрад?
Материјал се убацује у индукциону пећ под вакуумом и примењује се снага да се растопи пуњење. Додатна пуњења се врше како би се запремина течног метала довела до жељеног капацитета талине. Истопљени метал се рафинише под вакуумом и хемија се подешава док се не постигне прецизна хемија растапања.
Шта се дешава са металом у вакууму?
Конкретно, већина метала формира оксидни слој на било којој површини која је изложена ваздуху. Ово делује као штит за спречавање везивања. У вакууму свемира нема ваздуха да метали не би формирали заштитни слој.

Предности ВИМ топљења
У зависности од производа и металуршког процеса, нивои вакуума током фазе рафинације су у опсегу од 10-1 до 10-4 мбар. Неке од металуршких предности вакуумске обраде су:
Топљење у атмосфери без кисеоника ограничава стварање инклузија неметалних оксида и спречава оксидацију реактивних елемената
Постизање веома блиских толеранција композиција и садржаја гаса
Уклањање нежељених елемената у траговима високим притисцима паре
Уклањање растворених гасова – кисеоника, водоника, азота
Подешавање прецизног и хомогеног састава легуре и температуре топљења
Топљење у вакууму елиминише потребу за заштитним поклопцем од шљаке и смањује могућност случајне контаминације шљаком или инклузија у инготу
Из тог разлога, металуршке операције као што су дефосфоризација и одсумпоравање су ограничене. ВИМ металургија је првенствено усмерена на реакције зависне од притиска, као што су реакције угљеника, кисеоника, азота и водоника. Уклањање штетних, испарљивих елемената у траговима, као што су антимон, телур, селен и бизмут, у вакуумским индукционим пећима је од велике практичне важности.

Тачно праћење реакције вишка угљеника зависне од притиска да би се завршила деоксидација је само један пример свестраности процеса коришћењем ВИМ процеса за производњу суперлегура. Материјали који нису суперлегура се декарбозирају, одсумпоравају или селективно дестилују у вакуумским индукционим пећима како би се испуниле спецификације и гарантовала својства материјала. Због високог притиска паре већине непожељних елемената у траговима, они се могу свести на веома ниске нивое дестилацијом током вакуумског индукционог топљења, посебно за легуре изузетно велике чврстоће на вишим радним температурама. За различите легуре које морају испунити највише захтеве квалитета, вакуумска индукциона пећ је најпогоднији систем за топљење.

Следеће методе се лако могу комбиновати са ВИМ системом за производњу чисте талине:
Контрола атмосфере са ниским степеном цурења и десорпције
Избор стабилнијег ватросталног материјала за облагање лончића
Мешање и хомогенизација електромагнетним мешањем или гасом за прочишћавање
Тачна контрола температуре како би се минимизирале реакције у лончићу са топљеном
Одговарајуће технике уклањања шљака и филтрирања током процеса ливења
Примена одговарајуће технике прања и лонца за боље уклањање оксида.