Haberler

Vakum İndüksiyon Eritme
Vakum döküm (vakum indüksiyon ergitme – VIM), özel ve egzotik alaşımların işlenmesi için geliştirilmiştir ve bu gelişmiş malzemelerin kullanımı arttıkça daha yaygın hale gelmektedir. VIM, süper alaşımları ve yüksek mukavemetli çelikleri eritmek ve dökmek için geliştirilmiştir; bunların çoğu, Ti, Nb ve Al gibi refrakter ve reaktif elementler içerdiği için vakum işlemine ihtiyaç duyar. Ayrıca, yüksek kaliteli bir ilk ergitme istendiğinde paslanmaz çelikler ve diğer metaller için de kullanılabilir.

Adından da anlaşılacağı gibi, bu işlem metalin vakum koşulları altında eritilmesini içerir. Metali eritmek için enerji kaynağı olarak elektromanyetik indüksiyon kullanılır. İndüksiyonla eritme, metalde elektriksel girdap akımları oluşturarak çalışır. Kaynak, alternatif akım taşıyan indüksiyon bobinidir. Girdap akımları, yükü ısıtır ve sonunda eritir.

Fırın, işlem için gerekli vakuma dayanabilen, hava geçirmez, su soğutmalı çelik bir gövdeden oluşur. Metal, su soğutmalı bir indüksiyon bobini içinde bulunan bir potada eritilir ve fırın genellikle uygun refrakter malzemelerle kaplanır.

Gazlara, özellikle azot ve oksijene karşı yüksek afiniteye sahip metaller ve alaşımlar, bu gazlarla kirlenmeyi/reaksiyona girmeyi önlemek için genellikle vakumlu indüksiyon fırınlarında eritilir/rafine edilir. Bu nedenle, bu işlem genellikle yüksek saflıkta malzemelerin veya kimyasal bileşimde sıkı toleranslara sahip malzemelerin işlenmesinde kullanılır.

S: Vakumlu indüksiyon eritme neden kullanılır?

A: Vakumlu indüksiyon ergitme yöntemi başlangıçta özel ve egzotik alaşımların işlenmesi için geliştirilmiştir ve bu nedenle bu gelişmiş malzemelerin kullanımı arttıkça daha yaygın hale gelmektedir. Süper alaşımlar gibi malzemeler için geliştirilmiş olsa da, paslanmaz çelikler ve diğer metaller için de kullanılabilir.
Bir kişi nasıl olur?vakumlu indüksiyon fırınıiş?
Malzeme vakum altında indüksiyon fırınına yüklenir ve eritmek için güç uygulanır. Sıvı metal hacmini istenen erime kapasitesine getirmek için ilave yüklemeler yapılır. Erimiş metal vakum altında rafine edilir ve hassas erime kimyası elde edilene kadar kimyasal bileşim ayarlanır.
Metal vakumda ne olur?
Özellikle çoğu metal, havaya maruz kalan herhangi bir yüzeyde bir oksit tabakası oluşturur. Bu, yapışmayı önleyen bir kalkan görevi görür. Uzay boşluğunda hava olmadığı için metaller bu koruyucu tabakayı oluşturmaz.

VIM Eritme Yönteminin Avantajları
Ürüne ve metalurjik işleme bağlı olarak, arıtma aşamasındaki vakum seviyeleri 10⁻¹ ile 10⁻⁴ mbar arasında değişmektedir. Vakum işleminin metalurjik avantajlarından bazıları şunlardır:
Oksijensiz ortamda eritme, metalik olmayan oksit kalıntılarının oluşumunu sınırlar ve reaktif elementlerin oksidasyonunu önler.
Son derece hassas bileşim toleranslarına ve gaz içeriğine ulaşılması
Yüksek buhar basıncıyla istenmeyen eser elementlerin uzaklaştırılması
Çözünmüş gazların (oksijen, hidrojen, azot) uzaklaştırılması
Alaşım bileşiminin ve erime sıcaklığının hassas ve homojen bir şekilde ayarlanması
Vakumda eritme, koruyucu cüruf örtüsüne olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve külçede kazara cüruf kirlenmesi veya kalıntılarının oluşma olasılığını azaltır.
Bu nedenle, fosfor giderme ve kükürt giderme gibi metalurjik işlemler sınırlıdır. VIM metalurjisi öncelikle karbon, oksijen, azot ve hidrojen reaksiyonları gibi basınca bağlı reaksiyonları hedeflemektedir. Vakum indüksiyon fırınlarında antimon, tellür, selenyum ve bizmut gibi zararlı, uçucu eser elementlerin uzaklaştırılması önemli pratik öneme sahiptir.

Aşırı karbonun deoksidasyonu tamamlamak için basınca bağlı reaksiyonunun hassas bir şekilde izlenmesi, süper alaşımların üretiminde VIM prosesinin çok yönlülüğüne sadece bir örnektir. Süper alaşımlar dışındaki malzemeler, spesifikasyonları karşılamak ve malzeme özelliklerini garanti altına almak için vakumlu indüksiyon fırınlarında dekarbürize edilir, kükürtü giderilir veya seçici olarak damıtılır. İstenmeyen iz elementlerin çoğunun yüksek buhar basıncı nedeniyle, özellikle yüksek çalışma sıcaklıklarında son derece yüksek mukavemete sahip alaşımlar için, vakumlu indüksiyon ergitme sırasında damıtma yoluyla çok düşük seviyelere indirgenebilirler. En yüksek kalite gereksinimlerini karşılaması gereken çeşitli alaşımlar için vakumlu indüksiyon fırını en uygun ergitme sistemidir.

Aşağıdaki yöntemler, temiz eriyikler elde etmek için VIM sistemiyle kolayca birleştirilebilir:
Düşük sızıntı ve desorpsiyon oranlarıyla atmosfer kontrolü
Pota astarı için daha kararlı bir refrakter malzemenin seçimi
Elektromanyetik karıştırma veya temizleme gazı ile karıştırma ve homojenizasyon
Erime halindeki malzemenin pota ile reaksiyonlarını en aza indirmek için hassas sıcaklık kontrolü.
Döküm işlemi sırasında uygun cüruf giderme ve filtreleme teknikleri
Daha iyi oksit giderme için uygun bir yıkama ve dağıtım haznesi tekniğinin uygulanması.