Neiegkeeten

Vakuum Induktioun Schmelzen
Vakuumgoss (Vakuuminduktiounsschmelz – VIM) gouf fir d'Veraarbechtung vu spezialiséierten an exotesche Legierungen entwéckelt, an et gëtt dofir ëmmer méi heefeg, well dës fortgeschratt Materialien ëmmer méi agesat ginn. VIM gouf entwéckelt fir Superlegierungen an Héichfestigkeitsstähle ze schmëlzen an ze goss, vun deenen der vill eng Vakuumveraarbechtung erfuerderen, well se refraktär an reaktiv Elementer wéi Ti, Nb an Al enthalen. Et kann och fir Edelstahl an aner Metaller benotzt ginn, wann eng héichqualitativ Ufanksschmëlz erwënscht ass.

Wéi den Numm et scho seet, besteet de Prozess aus der Schmelz vun engem Metall ënner Vakuumbedingungen. Elektromagnetesch Induktioun gëtt als Energiequell fir d'Schmelz vum Metall benotzt. Induktiounsschmelz funktionéiert andeems elektresch Wirbelstréim am Metall induzéiert ginn. D'Quell ass d'Induktionsspule, déi en Wiesselstroum dréit. D'Wirbelstréim erhëtzen a schmëlzen schlussendlech d'Ladung.

Den Uewen besteet aus enger loftdichter, waassergekillter Stolmantel, déi dem erfuerderleche Vakuum fir d'Veraarbechtung standhält. De Metall gëtt an engem Tiegel geschmolz, deen an enger waassergekillter Induktiounsspule ënnerbruecht ass, an den Uewen ass typescherweis mat passenden Feierbeständegkeeten ausgekleet.

Metaller a Legierungen, déi eng héich Affinitéit fir Gaser hunn – besonnesch Stéckstoff a Sauerstoff – ginn dacks a Vakuum-Induktiounsuewen geschmolz/raffinéiert, fir Kontaminatioun/Reaktioun mat dëse Gaser ze verhënneren. De Prozess gëtt dofir allgemeng fir d'Veraarbechtung vu Materialien mat héijer Rengheet oder Materialien mat enken Toleranzen wat d'chemesch Zesummesetzung ugeet, benotzt.

Q: Firwat gëtt Vakuuminduktiounsschmelz benotzt?

A: Vakuuminduktiounsschmelz gouf ursprénglech fir d'Veraarbechtung vu spezialiséierten an exotesche Legierungen entwéckelt a gëtt dofir ëmmer méi heefeg, well dës fortgeschratt Materialien ëmmer méi agesat ginn. Wärend et fir Materialien wéi Superlegierungen entwéckelt gouf, kann et och fir Edelstol an aner Metaller benotzt ginn.
Wéi funktionéiert eVakuum-InduktiounsuewenAarbecht?
Material gëtt ënner Vakuum an den Induktiounsuewen gelueden an et gëtt Energie ugewannt fir d'Ladung ze schmëlzen. Zousätzlech Ladunge ginn derbäigesat fir de Volume vum flëssege Metall op déi gewënscht Schmelzkapazitéit ze bréngen. De geschmollte Metall gëtt ënner Vakuum raffinéiert an d'Chemie gëtt ugepasst bis déi präzis Schmelzchemie erreecht ass.
Wat geschitt mat Metall am Vakuum?
Besonnesch déi meescht Metaller bilden eng Oxidschicht op all Uewerfläch, déi der Loft ausgesat ass. Dëst wierkt als Schëld fir d'Bindung ze verhënneren. Am Vakuum vum Weltraum gëtt et keng Loft, sou datt Metaller net déi schützend Schicht bilden.

Virdeeler vum VIM-Schmelzen
Jee no Produkt a metallurgeschem Prozess leien d'Vakuumniveauen während der Raffinéierungsphase tëscht 10⁻⁹ an 10⁻⁴ mbar. E puer vun de metallurgesche Virdeeler vun der Vakuumveraarbechtung sinn:
D'Schmëlze ënner sauerstofffräier Atmosphär limitéiert d'Bildung vun netmetalleschen Oxidinschlëss a verhënnert d'Oxidatioun vu reaktiven Elementer.
Erreeche vu ganz enge Kompositiounstoleranzen an Gasgehalt
Entfernung vun ongewollten Spuerelementer mat héijem Dampdrock
Entfernung vu geléiste Gasen – Sauerstoff, Waasserstoff, Stéckstoff
Astellung vun der präziser an homogener Legierungszesummesetzung an der Schmelztemperatur
D'Schmëlzen am Vakuum eliminéiert d'Noutwennegkeet vun enger schützender Schlackbeschichtung a reduzéiert de Risiko vun enger zoufälleger Schlackkontaminatioun oder Aschlëss am Barren.
Aus dësem Grond si metallurgesch Operatiounen ewéi Entphosphoriséierung an Entschwefelung limitéiert. D'VIM-Metallurgie zielt haaptsächlech op déi drockofhängeg Reaktiounen, wéi Reaktioune vu Kuelestoff, Sauerstoff, Stéckstoff a Waasserstoff. D'Entfernung vu schiedlechen, flüchtege Spuerelementer, wéi Antimon, Tellur, Selen a Wismut, a Vakuum-Induktiounsuewen ass vu grousser praktescher Bedeitung.

Déi genee Iwwerwaachung vun der drockofhängeger Reaktioun vum iwwerschëssege Kuelestoff fir d'Desoxidatioun ofzeschléissen ass just ee Beispill vun der Prozessvielfältegkeet mat Hëllef vum VIM-Prozess fir d'Produktioun vu Superlegierungen. Aner Materialien wéi Superlegierungen ginn an Vakuum-Induktiounsuewen entkohlt, entschwefelt oder selektiv destilléiert, fir Spezifikatioune gerecht ze ginn a Materialeegeschafte ze garantéieren. Wéinst dem héijen Dampdrock vun de meeschte vun den ongewollten Spuerelementer kënne se duerch Destillatioun beim Vakuum-Induktiounsschmelzen op ganz niddreg Niveauen reduzéiert ginn, besonnesch fir Legierungen mat extrem héijer Festigkeit bei méi héijen Operatiounstemperaturen. Fir verschidde Legierungen, déi déi héchst Qualitéitsufuerderunge mussen erfëllen, ass de Vakuum-Induktiounsuewen dat gëeegentst Schmelzsystem.

Déi folgend Methode kënnen einfach mam VIM-System kombinéiert ginn, fir propper Schmelzen ze produzéieren:
Atmosphärkontroll mat niddrege Leck- a Desorptiounsraten
Auswiel vun engem méi stabile Feierfestmaterial fir d'Verkleedung vum Tiegel
Réieren an Homogeniséieren duerch elektromagnetescht Réieren oder Spülgas
Exakt Temperaturkontroll fir d'Reaktioune vum Tiegel mat der Schmelz ze minimiséieren
Gëeegent Entschlacken- a Filtertechniken während dem Gossprozess
Uwendung vun enger geeigneter Wäsch- an Trichtertechnik fir eng besser Oxidentfernung.