Haberler

Vakum İndüksiyonlu Eritme
Vakumlu döküm (vakum indüksiyonlu eritme - VIM), özel ve egzotik alaşımların işlenmesi için geliştirilmiştir ve bu gelişmiş malzemelerin giderek daha fazla kullanılmasıyla sonuç olarak daha yaygın hale gelmektedir. VIM, Ti, Nb ve Al gibi refrakter ve reaktif elementler içerdikleri için birçoğu vakumla işlem gerektiren süper alaşımları ve yüksek mukavemetli çelikleri eritmek ve dökmek için geliştirildi. Yüksek kaliteli bir ilk eriyik istendiğinde paslanmaz çelikler ve diğer metaller için de kullanılabilir.

Adından da anlaşılacağı gibi işlem, bir metalin vakum koşulları altında eritilmesini içerir. Metalin eritilmesinde enerji kaynağı olarak elektromanyetik indüksiyon kullanılır. İndüksiyonla eritme, metalde elektriksel girdap akımlarının indüklenmesiyle çalışır. Kaynak, alternatif akım taşıyan endüksiyon bobinidir. Girdap akımları yükü ısıtır ve sonunda eritir.

Fırın, işlem için gerekli vakuma dayanabilen, hava geçirmez, su soğutmalı çelik bir ceketten oluşur. Metal, su soğutmalı bir endüksiyon bobini içine yerleştirilmiş bir potada eritilir ve fırın tipik olarak uygun refrakterlerle kaplanır.

Gazlara (özellikle nitrojen ve oksijene) karşı yüksek afinitesi olan metaller ve alaşımlar, bu gazlarla kirlenmeyi/reaksiyonu önlemek için sıklıkla vakum indüksiyon fırınlarında eritilir/rafine edilir. Bu nedenle işlem genellikle yüksek saflıkta malzemelerin veya kimyasal bileşim konusunda sıkı toleranslara sahip malzemelerin işlenmesi için kullanılır.

S: Neden vakum indüksiyonlu eritme kullanılıyor?

C: Vakum indüksiyonlu eritme, başlangıçta özel ve egzotik alaşımların işlenmesi için geliştirildi ve bu gelişmiş malzemelerin giderek daha fazla kullanılmasıyla sonuç olarak daha yaygın hale geliyor. Süper alaşımlar gibi malzemeler için geliştirilmiş olmakla birlikte paslanmaz çelikler ve diğer metaller için de kullanılabilmektedir.
nasıl birvakum indüksiyon ocağıiş?
Malzeme vakum altında indüksiyon ocağına yüklenir ve yükü eritmek için güç uygulanır. Sıvı metal hacminin istenilen ergitme kapasitesine getirilmesi için ilave yüklemeler yapılır. Erimiş metal vakum altında rafine edilir ve kimya, hassas erime kimyası elde edilene kadar ayarlanır.
Vakumda metale ne olur?
Özellikle çoğu metal, havaya maruz kalan herhangi bir yüzey üzerinde bir oksit tabakası oluşturur. Bu, yapışmayı önlemek için bir kalkan görevi görür. Uzay boşluğunda hava olmadığından metaller koruyucu tabakayı oluşturamaz.

VIM Eritme Avantajları
Ürüne ve metalurjik prosese bağlı olarak rafinasyon aşamasındaki vakum seviyeleri 10-1 ila 10-4 mbar aralığındadır. Vakum işlemenin metalurjik avantajlarından bazıları şunlardır:
Oksijensiz atmosfer altında erime, metalik olmayan oksit kalıntılarının oluşumunu sınırlar ve reaktif elementlerin oksidasyonunu önler
Çok yakın bileşim toleranslarının ve gaz içeriklerinin elde edilmesi
Yüksek buhar basınçlarıyla istenmeyen eser elementlerin uzaklaştırılması
Çözünmüş gazların uzaklaştırılması – oksijen, hidrojen, nitrojen
Hassas ve homojen alaşım bileşiminin ve erime sıcaklığının ayarlanması
Vakumda eritme, koruyucu bir cüruf örtüsüne olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve cürufun kazara kirlenmesi veya külçe içinde kalması olasılığını azaltır.
Bu nedenle fosfor giderme ve kükürt giderme gibi metalurjik işlemler sınırlıdır. VIM metalurjisi öncelikle karbon, oksijen, nitrojen ve hidrojen reaksiyonları gibi basınca bağlı reaksiyonları hedefler. Antimon, tellür, selenyum ve bizmut gibi zararlı, uçucu eser elementlerin vakum indüksiyon fırınlarında uzaklaştırılması pratik açıdan oldukça önemlidir.

Deoksidasyonu tamamlamak için fazla karbonun basınca bağlı reaksiyonunun tam olarak izlenmesi, süper alaşımların üretiminde VIM prosesinin kullanıldığı proses çok yönlülüğünün sadece bir örneğidir. Süper alaşımlar dışındaki malzemeler, spesifikasyonları karşılamak ve malzeme özelliklerini garanti etmek amacıyla vakum indüksiyon fırınlarında karbondan arındırılır, kükürtten arındırılır veya seçici olarak damıtılır. İstenmeyen eser elementlerin çoğunun yüksek buhar basıncı nedeniyle, özellikle yüksek çalışma sıcaklıklarında son derece yüksek mukavemete sahip alaşımlar için, vakum indüksiyonlu eritme sırasında damıtma yoluyla çok düşük seviyelere indirilebilirler. En yüksek kalite gereksinimlerini karşılaması gereken çeşitli alaşımlar için vakum indüksiyon ocağı en uygun eritme sistemidir.

Temiz eriyikler üretmek için aşağıdaki yöntemler VIM sistemiyle kolayca birleştirilebilir:
Düşük sızıntı ve desorpsiyon oranlarıyla atmosfer kontrolü
Pota astarı için daha stabil bir refrakter malzemenin seçilmesi
Elektromanyetik karıştırma veya temizleme gazıyla karıştırma ve homojenleştirme
Eriyik ile pota reaksiyonlarını en aza indirmek için tam sıcaklık kontrolü
Döküm işlemi sırasında uygun cüruf giderme ve filtreleme teknikleri
Oksitlerin daha iyi uzaklaştırılması için uygun bir yıkama ve tandiş tekniğinin uygulanması.