أخبار

ذوبان الحث الفراغي
تم تطوير صب الفراغ (الصهر بالحث الفراغي - VIM) لمعالجة السبائك المتخصصة والغريبة ، وبالتالي أصبح أكثر شيوعًا حيث يتم استخدام هذه المواد المتقدمة بشكل متزايد.تم تطوير VIM لإذابة وسبك السبائك الفائقة والفولاذ عالي القوة ، وكثير منها يتطلب معالجة الفراغ لأنها تحتوي على عناصر مقاومة للحرارة ومتفاعلة مثل Ti و Nb و Al.يمكن استخدامه أيضًا للفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن الأخرى عند الرغبة في صهر أولي عالي الجودة.

كما يوحي الاسم ، تتضمن العملية صهر المعدن في ظروف الفراغ.يستخدم الحث الكهرومغناطيسي كمصدر للطاقة لصهر المعدن.يعمل الصهر التعريفي عن طريق إحداث تيارات دوامة كهربائية في المعدن.المصدر هو ملف الحث ، الذي يحمل تيارًا متناوبًا.تسخن التيارات الدوامة وتذيب الشحنة في النهاية.

يتكون الفرن من سترة فولاذية محكمة الإغلاق ومبردة بالماء قادرة على تحمل الفراغ المطلوب للمعالجة.يتم صهر المعدن في بوتقة موضوعة في ملف تحريض مبرد بالماء ، وعادة ما يتم تبطين الفرن بمواد حرارية مناسبة.

غالبًا ما يتم صهر / تكرير المعادن والسبائك التي لها صلة عالية بالغازات - خاصة النيتروجين والأكسجين - في أفران الحث الفراغي لمنع التلوث / التفاعل مع هذه الغازات.لذلك تُستخدم العملية عمومًا لمعالجة المواد أو المواد عالية النقاء مع تفاوتات شديدة في التركيب الكيميائي.

س: لماذا يتم استخدام ذوبان الحث الفراغي؟

ج: تم تطوير الصهر بالحث الفراغي في الأصل لمعالجة السبائك المتخصصة والغريبة ، وبالتالي أصبح أكثر شيوعًا حيث يتم استخدام هذه المواد المتقدمة بشكل متزايد.بينما تم تطويره لمواد مثل السبائك الفائقة ، يمكن استخدامه أيضًا للفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن الأخرى.
كيف يعمل فرن الحث الفراغي؟
يتم شحن المواد في فرن الحث تحت التفريغ ويتم استخدام الطاقة لإذابة الشحنة.يتم عمل رسوم إضافية لإيصال حجم المعدن السائل إلى سعة الصهر المطلوبة.يتم تكرير المعدن المنصهر تحت التفريغ وتعديل الكيمياء حتى يتم تحقيق كيمياء الذوبان الدقيقة.
ماذا يحدث للمعدن في الفراغ؟
على وجه الخصوص ، تشكل معظم المعادن طبقة أكسيد على أي سطح يتعرض للهواء.هذا بمثابة درع لمنع الترابط.في فراغ الفضاء ، لا يوجد هواء لذلك لا تشكل المعادن الطبقة الواقية.

مزايا ذوبان VIM
اعتمادًا على المنتج والعملية المعدنية ، تتراوح مستويات الفراغ أثناء مرحلة التكرير من 10-1 إلى 10-4 ملي بار.بعض المزايا المعدنية لمعالجة الفراغ هي:
يحد الانصهار في جو خالٍ من الأكسجين من تكوين شوائب الأكسيد غير المعدني ويمنع أكسدة العناصر التفاعلية
تحقيق تفاوتات تراكبية قريبة جدًا ومحتويات الغاز
إزالة العناصر النزرة غير المرغوبة مع ضغوط البخار العالية
إزالة الغازات المذابة - الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين
تعديل تكوين سبيكة دقيقة ومتجانسة ودرجة حرارة الذوبان
يزيل الصهر في الفراغ الحاجة إلى غطاء حماية الخبث ويقلل من احتمالية تلوث الخبث العرضي أو شوائب السبيكة
لهذا السبب ، عمليات التعدين مثل إزالة الكبريت وإزالة الكبريت محدودة.تهدف تعدين VIM بشكل أساسي إلى التفاعلات المعتمدة على الضغط ، مثل تفاعلات الكربون والأكسجين والنيتروجين والهيدروجين.تعتبر إزالة العناصر النزرة الضارة والمتطايرة ، مثل الأنتيمون والتيلوريوم والسيلينيوم والبزموت ، في أفران الحث الفراغي ذات أهمية عملية كبيرة.

تعتبر المراقبة الدقيقة للتفاعل المعتمد على الضغط للكربون الزائد لإكمال عملية إزالة الأكسدة مجرد مثال واحد على تعدد استخدامات العملية باستخدام عملية VIM لإنتاج السبائك الفائقة.يتم نزع الكربنة ، إزالة الكبريت أو التقطير الانتقائي للمواد غير السبائك الفائقة في أفران الحث الفراغي من أجل تلبية المواصفات وضمان خصائص المواد.نظرًا لارتفاع ضغط البخار لمعظم العناصر النزرة غير المرغوب فيها ، يمكن تقليلها إلى مستويات منخفضة جدًا عن طريق التقطير أثناء الصهر بالحث الفراغي ، خاصة للسبائك ذات القوة العالية للغاية عند درجات حرارة تشغيل أعلى.بالنسبة للسبائك المختلفة التي يجب أن تلبي أعلى متطلبات الجودة ، فإن فرن الحث الفراغي هو أنسب نظام صهر.

يمكن دمج الطرق التالية بسهولة مع نظام VIM لإنتاج ذوبان نظيف:
التحكم في الغلاف الجوي مع معدلات تسرب وامتصاص منخفضة
اختيار مادة مقاومة للحرارة أكثر ثباتًا لبطانة البوتقة
التقليب والتجانس بالتحريك الكهرومغناطيسي أو تطهير الغاز
تحكم دقيق في درجة الحرارة لتقليل تفاعلات البوتقة مع المادة المنصهرة
تقنيات التنقية والتصفية المناسبة أثناء عملية الصب
تطبيق تقنية غسيل وتنقية مناسبة لإزالة أفضل للأكسيد.