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Fusione à Induction Vacuum
A fusione in vacuum (vacuum induction melting - VIM) hè stata sviluppata per a trasfurmazioni di leghe specializate è esotiche, è per quessa hè diventata più cumuna cum'è questi materiali avanzati sò sempre più impiegati. VIM hè statu sviluppatu per fonde è cast superalloys è acciai d'alta resistenza, assai di quali necessitanu di trasfurmazioni in vacuum perchè cuntenenu elementi refrattarii è reattivi cum'è Ti, Nb è Al. Pò esse ancu usatu per l'acciai inossidabili è altri metalli quandu una fusione iniziale di alta qualità hè desiderata.

Cum'è u nome suggerisce, u prucessu implica a fusione di un metallu in cundizioni di vacuum. L'induzione elettromagnetica hè aduprata cum'è fonte d'energia per a fusione di u metallu. A fusione di induzione funziona inducendu correnti di Foucault elettrici in u metale. A fonte hè a bobina d'induzione, chì porta una corrente alternata. I currenti di Foucault si riscaldanu è eventualmente funnu a carica.

U furnace hè custituitu da una giacca d'acciaio ermetica, raffreddata à l'acqua, capace di resistà à u vacuum necessariu per u processu. U metallu hè funnutu in un crucible allughjatu in una bobina d'induzione rinfriscata à l'acqua, è u furnace hè tipicamente allineatu cù refrattarii adattati.

Metalli è ligami chì anu una alta affinità per i gasi - in particulare nitrogenu è ossigenu - sò spessu fusi / raffinati in furnace d'induzione di vacuum per prevene a contaminazione / reazione cù questi gasi. U prucessu hè dunque generalmente utilizatu per a trasfurmazioni di materiali d'alta purezza o materiali cù tolleranze strette nantu à a cumpusizioni chimica.

Q: Perchè hè adupratu a fusione à induzione di vacuum?

A: A fusione à induzione di vacuum hè stata inizialmente sviluppata per a trasfurmazioni di leghe specializate è esotiche è per quessa hè diventata più cumuna cum'è questi materiali avanzati sò sempre più impiegati. Mentre hè statu sviluppatu per materiali cum'è superalloys, pò ancu esse usatu per acciai inossidabili è altri metalli.
Cumu fà afurnace à induzione di vacuumtravagliu?
U materiale hè caricatu in u furnace d'induzione sottu vacuum è u putere hè appiicatu per fonde a carica. I carichi supplementari sò fatti per portà u voluminu di metalli liquidu à a capacità di fusione desiderata. U metallu fusu hè raffinatu sottu vacuum è a chimica aghjustata finu à chì a chimica di fusione precisa hè ottenuta.
Chì succede à u metale in un vacuum?
In particulare, a maiò parte di i metalli formanu una capa d'oxidu nantu à ogni superficia chì hè esposta à l'aria. Questu agisce cum'è un scudo per prevene u ligame. In u vacuum di u spaziu, ùn ci hè micca aria cusì i metalli ùn formanu micca a capa protettiva.

Vantaghji di VIM Melting
Sicondu u pruduttu è u prucessu metallurgicu, i livelli di vacuum durante a fase di raffinazione sò in una gamma di 10-1 à 10-4 mbar. Alcune di i vantaghji metallurgichi di u prucessu di vacuum sò:
A fusione in atmosfera senza ossigenu limita a furmazione di inclusioni d'ossidi non metalliche è impedisce l'ossidazione di elementi reattivi.
Achievement of very close tolleranze di cumpusizioni è cuntenutu di gas
Eliminazione di elementi traccia indesiderati cù alta pressione di vapore
Eliminazione di gasi dissoluti - ossigenu, idrogenu, nitrogenu
Ajustamentu di a cumpusizioni di l'alliage precisa è homogenea è a temperatura di fusione
A fusione in un vacu elimina a necessità di una copertura protettiva di scorie è diminuite u putenziale di contaminazione accidentale di scorie o inclusioni in u lingotto.
Per quessa, l'operazioni metallurgiche cum'è a defosforizazione è a desulfurizazione sò limitate. A metallurgia VIM hè principarmenti destinata à e riazzioni dipendenu da a pressione, cum'è reazzione di carbone, ossigenu, nitrogenu è idrogenu. A rimuzione di elementi traccia dannosi, volatili, cum'è l'antimoniu, u telluriu, u seleniu è u bismutu, in i furnace d'induzione di vacuum hè di una impurtanza pratica considerable.

U monitoraghju esatta di a reazione dipendente da a pressione di l'eccessu di carbonu per compie a disossidazione hè solu un esempiu di versatilità di u prucessu utilizendu u prucessu VIM per a produzzione di superliga. I materiali altri da superalloys sò decarburizzati, desulfurizzati o distillati selettivamente in forni d'induzione di vacuum per risponde à e specificazioni è guarantisci proprietà di materiale. A causa di l'alta pressione di vapore di a maiò parte di l'elementi traccia indeserate, ponu esse ridotti à livelli assai bassu per distillazione durante a fusione à induzione in vacuum, in particulare per legami cù forze estremamente elevate à temperature operative più alte. Per diverse leghe chì devenu risponde à i requisiti di più alta qualità, u furnace d'induzione di vacuum hè u sistema di fusione più adattatu.

I seguenti metudi ponu esse facilmente cumminati cù u sistema VIM per pruduce melts puliti:
Controlu di l'atmosfera cù bassi tassi di perdite è di desorption
Selezzione di un materiale refrattariu più stabile per u forru di crucible
Agitazione è omogenizazione per agitazione elettromagnetica o gas di purga
Cuntrolla precisa di a temperatura per minimizzà e reazzioni di crucible cù a fusione
Tecniche di deslagging è filtrazione adattate durante u prucessu di colata
Applicazione di una tecnica adattata di lavanderia è tundish per una migliore rimozione di l'ossidu.