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Fusione per induzione à vuoto
A fusione à u vacuum (fusione per induzione à u vacuum - VIM) hè stata sviluppata per a trasfurmazione di leghe spezializate è esotiche, è dunque diventa sempre più cumuna postu chì questi materiali avanzati sò sempre più impiegati. U VIM hè statu sviluppatu per funde è funde superleghe è acciai ad alta resistenza, assai di i quali richiedenu una trasfurmazione à u vacuum perchè cuntenenu elementi refrattarii è reattivi cum'è Ti, Nb è Al. Pò esse ancu adupratu per acciai inossidabili è altri metalli quandu si desidera una fusione iniziale di alta qualità.

Cum'è u nome suggerisce, u prucessu implica a fusione di un metallu sottu cundizioni di vacuum. L'induzione elettromagnetica hè aduprata cum'è fonte d'energia per a fusione di u metallu. A fusione per induzione funziona inducendu currenti parassite elettriche in u metallu. A fonte hè a bobina d'induzione, chì porta una corrente alternata. E currenti parassite riscaldanu è infine fundenu a carica.

U fornu hè custituitu da una giacca d'acciaio ermetica, raffreddata à acqua, capace di resiste à u vacuum necessariu per a trasfurmazione. U metallu hè fusu in un crogiolu allughjatu in una bobina d'induzione raffreddata à acqua, è u fornu hè tipicamente rivestitu di refrattari adatti.

I metalli è e leghe chì anu una alta affinità per i gasi - in particulare l'azotu è l'ossigenu - sò spessu fusi/raffinati in forni à induzione à vuoto per impedisce a contaminazione/reazzione cù questi gasi. U prucessu hè dunque generalmente adupratu per a trasfurmazione di materiali di alta purezza o materiali cù tolleranze strette nantu à a cumpusizione chimica.

D: Perchè si usa a fusione per induzione à vuoto?

A: A fusione per induzione à u vacuum hè stata inizialmente sviluppata per a trasfurmazione di leghe specializate è esotiche è dunque diventa più cumuna postu chì questi materiali avanzati sò sempre più impiegati. Mentre hè stata sviluppata per materiali cum'è e superleghe, pò ancu esse aduprata per l'acciai inossidabili è altri metalli.
Cumu si face unfornu à induzione à vuototravagliu ?
U materiale hè caricatu in u fornu à induzione sottu u vacuum è a putenza hè applicata per funde a carica. Cariche supplementari sò fatte per purtà u vulume di metallu liquidu à a capacità di fusione desiderata. U metallu fusu hè raffinatu sottu u vacuum è a chimica hè aghjustata finu à ottene a chimica di fusione precisa.
Chì succede à u metallu in u vacuum?
In particulare, a maiò parte di i metalli formanu un stratu d'ossidu nantu à qualsiasi superficia chì hè esposta à l'aria. Questu agisce cum'è un scudu per impedisce l'incollaggio. In u vacuum di u spaziu, ùn ci hè micca aria dunque i metalli ùn formerianu micca u stratu protettivu.

Vantaghji di a fusione VIM
Sicondu u pruduttu è u prucessu metallurgicu, i livelli di vacuum durante a fase di raffinazione sò in una gamma da 10-1 à 10-4 mbar. Alcuni di i vantaghji metallurgichi di u trattamentu à u vacuum sò:
A fusione sottu à un'atmosfera senza ossigenu limita a furmazione d'inclusioni d'ossidu non metallicu è impedisce l'ossidazione di l'elementi reattivi.
Ottenimentu di tolleranze cumposizionali è cuntenuti di gas assai stretti
Eliminazione di elementi traccia indesiderati cù pressioni di vapore elevate
Eliminazione di gasi dissolti - ossigenu, idrogenu, azotu
Ajustamentu di a cumpusizione precisa è omogenea di a lega è di a temperatura di fusione
A fusione in u vacuum elimina a necessità di una copertura protettiva di scoria è diminuisce u putenziale di contaminazione accidentale di scoria o inclusioni in u lingotto.
Per questa ragione, l'operazioni metallurgiche cum'è a defosforizazione è a desulfurizazione sò limitate. A metallurgia VIM hè principalmente destinata à e reazioni dipendenti da a pressione, cum'è e reazioni di carbone, ossigenu, azotu è idrogenu. L'eliminazione di elementi traccia dannosi è volatili, cum'è l'antimoniu, u telluriu, u seleniu è u bismutu, in i forni à induzione à vuoto hè di cunsiderevule impurtanza pratica.

U monitoraghju esattu di a reazione dipendente da a pressione di u carbone in eccessu per cumpletà a disossidazione hè solu un esempiu di versatilità di prucessu chì usa u prucessu VIM per a pruduzzione di superleghe. I materiali diversi da e superleghe sò decarburati, desulfurati o distillati selettivamente in forni à induzione à vuoto per risponde à e specifiche è garantisce e proprietà di i materiali. A causa di l'alta pressione di vapore di a maiò parte di l'elementi traccia indesiderati, ponu esse ridutti à livelli assai bassi per distillazione durante a fusione à induzione à vuoto, in particulare per e leghe cù resistenze estremamente elevate à temperature di funziunamentu più elevate. Per diverse leghe chì devenu risponde à i più alti requisiti di qualità, u fornu à induzione à vuoto hè u sistema di fusione più adattatu.

I seguenti metudi ponu esse facilmente cumminati cù u sistema VIM per pruduce fusioni pulite:
Cuntrollu di l'atmosfera cù bassi tassi di perdita è di desorbimentu
Selezzione di un materiale refrattariu più stabile per u rivestimentu di u crucible
Agitazione è omogeneizazione per agitazione elettromagnetica o gas di spurgu
Cuntrollu precisu di a temperatura per minimizà e reazzioni di u crogiolu cù a fusione
Tecniche adatte di sgomberu è filtrazione durante u prucessu di fusione
Applicazione di una tecnica adatta di lavaggio è di panificazione per una migliore eliminazione dell'ossido.