Berita

Pencairan Aruhan Vakum
Tuangan vakum (lebur aruhan vakum – VIM) telah dibangunkan untuk pemprosesan aloi khusus dan eksotik, dan akibatnya ia menjadi lebih biasa kerana bahan termaju ini semakin digunakan. VIM telah dibangunkan untuk mencairkan dan menuang superaloi dan keluli berkekuatan tinggi, kebanyakannya memerlukan pemprosesan vakum kerana ia mengandungi unsur refraktori dan reaktif seperti Ti, Nb dan Al. Ia juga boleh digunakan untuk keluli tahan karat dan logam lain apabila cair awal berkualiti tinggi dikehendaki.

Seperti namanya, proses itu melibatkan peleburan logam di bawah keadaan vakum. Aruhan elektromagnet digunakan sebagai sumber tenaga untuk mencairkan logam. Lebur aruhan berfungsi dengan mendorong arus pusar elektrik dalam logam. Sumbernya ialah gegelung aruhan, yang membawa arus ulang alik. Arus pusar memanaskan dan akhirnya mencairkan cas.

Relau terdiri daripada jaket keluli kedap udara yang disejukkan dengan air yang mampu menahan vakum yang diperlukan untuk pemprosesan. Logam itu dicairkan dalam mangkuk pijar yang ditempatkan dalam gegelung aruhan yang disejukkan dengan air, dan relau biasanya dialas dengan refraktori yang sesuai.

Logam dan aloi yang mempunyai pertalian tinggi untuk gas – khususnya nitrogen dan oksigen – selalunya dicairkan/dimurnikan dalam relau aruhan vakum untuk mengelakkan pencemaran/tindak balas dengan gas ini. Oleh itu, proses ini biasanya digunakan untuk pemprosesan bahan atau bahan ketulenan tinggi dengan toleransi yang ketat pada komposisi kimia.

S: Mengapakah lebur aruhan vakum digunakan?

J: Peleburan aruhan vakum pada asalnya dibangunkan untuk pemprosesan aloi khusus dan eksotik dan akibatnya menjadi lebih biasa kerana bahan termaju ini semakin digunakan. Walaupun ia dibangunkan untuk bahan seperti superaloi, ia juga boleh digunakan untuk keluli tahan karat dan logam lain.
Bagaimanakah arelau aruhan vakumkerja?
Bahan dicaj ke dalam relau aruhan di bawah vakum dan kuasa digunakan untuk mencairkan cas. Caj tambahan dibuat untuk membawa isipadu logam cecair ke kapasiti cair yang dikehendaki. Logam cair ditapis di bawah vakum dan kimia diselaraskan sehingga kimia cair yang tepat dicapai.
Apakah yang berlaku kepada logam dalam vakum?
Khususnya, kebanyakan logam membentuk lapisan oksida pada mana-mana permukaan yang terdedah kepada udara. Ini bertindak sebagai perisai untuk mengelakkan ikatan. Dalam vakum ruang, tiada udara jadi logam tidak akan membentuk lapisan pelindung.

Kelebihan VIM Melting
Bergantung pada produk dan proses metalurgi, paras vakum semasa fasa penapisan berada dalam julat 10-1 hingga 10-4 mbar. Beberapa kelebihan metalurgi pemprosesan vakum adalah:
Lebur di bawah atmosfera bebas oksigen menghadkan pembentukan kemasukan oksida bukan logam dan menghalang pengoksidaan unsur reaktif
Pencapaian toleransi komposisi dan kandungan gas yang sangat rapat
Penyingkiran unsur surih yang tidak diingini dengan tekanan wap tinggi
Penyingkiran gas terlarut – oksigen, hidrogen, nitrogen
Pelarasan komposisi aloi yang tepat dan homogen dan suhu cair
Pencairan dalam vakum menghilangkan keperluan untuk penutup sanga pelindung dan mengurangkan potensi pencemaran sanga yang tidak disengajakan atau kemasukan dalam jongkong
Atas sebab ini, operasi metalurgi seperti nyahfosforisasi dan nyahsulfurisasi adalah terhad. Metalurgi VIM terutamanya ditujukan kepada tindak balas yang bergantung kepada tekanan, seperti tindak balas karbon, oksigen, nitrogen dan hidrogen. Penyingkiran unsur surih yang berbahaya dan meruap, seperti antimoni, telurium, selenium dan bismut, dalam relau aruhan vakum adalah amat penting secara praktikal.

Pemantauan tepat terhadap tindak balas bergantung tekanan bagi karbon berlebihan untuk melengkapkan penyahoksidaan hanyalah satu contoh kepelbagaian proses menggunakan proses VIM untuk pengeluaran aloi super. Bahan selain superaloi dinyahkarburkan, dinyahsulfurisasi atau disuling secara terpilih dalam relau aruhan vakum untuk memenuhi spesifikasi dan menjamin sifat bahan. Oleh kerana tekanan wap yang tinggi bagi kebanyakan unsur surih yang tidak diingini, ia boleh dikurangkan kepada tahap yang sangat rendah melalui penyulingan semasa lebur aruhan vakum, terutamanya untuk aloi dengan kekuatan yang sangat tinggi pada suhu operasi yang lebih tinggi. Untuk pelbagai aloi yang mesti memenuhi keperluan kualiti tertinggi, relau aruhan vakum adalah sistem lebur yang paling sesuai.

Kaedah berikut boleh digabungkan dengan mudah dengan sistem VIM untuk menghasilkan cair bersih:
Kawalan atmosfera dengan kadar kebocoran dan desorpsi yang rendah
Pemilihan bahan refraktori yang lebih stabil untuk lapisan pijar
Kacau dan homogenisasi dengan kacau elektromagnet atau gas pembersihan
Kawalan suhu yang tepat untuk meminimumkan tindak balas pijar dengan leburan
Teknik nyahlagging dan penapisan yang sesuai semasa proses penuangan
Penggunaan teknik pencuci dan tundish yang sesuai untuk penyingkiran oksida yang lebih baik.