Նորություններ

Վակուումային ինդուկցիոն հալեցում
Վակուումային ձուլումը (վակուումային ինդուկցիոն հալեցում – VIM) մշակվել է մասնագիտացված և էկզոտիկ համաձուլվածքների մշակման համար, և, հետևաբար, այն ավելի տարածված է դառնում, քանի որ այս առաջադեմ նյութերը ավելի ու ավելի են օգտագործվում: VIM-ը մշակվել է գերհամաձուլվածքների և բարձր ամրության պողպատների հալեցման և ձուլման համար, որոնցից շատերը պահանջում են վակուումային մշակում, քանի որ դրանք պարունակում են հրակայուն և ռեակտիվ տարրեր, ինչպիսիք են Ti-ն, Nb-ն և Al-ը: Այն կարող է նաև օգտագործվել չժանգոտվող պողպատների և այլ մետաղների համար, երբ ցանկալի է բարձրորակ նախնական հալեցում:

Ինչպես անունն է հուշում, գործընթացը ներառում է մետաղի հալումը վակուումային պայմաններում: Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիան օգտագործվում է որպես մետաղի հալման էներգիայի աղբյուր: Ինդուկցիոն հալումը գործում է մետաղի մեջ էլեկտրական պտտվող հոսանքներ ինդուկցիայի միջոցով: Աղբյուրը ինդուկցիոն կծիկն է, որը կրում է փոփոխական հոսանք: Շրջադարձային հոսանքները տաքացնում և, ի վերջո, հալեցնում են լիցքը:

Վառարանը բաղկացած է հերմետիկ, ջրով սառեցվող պողպատե պատյանից, որը կարող է դիմակայել մշակման համար անհրաժեշտ վակուումին: Մետաղը հալվում է ջրով սառեցվող ինդուկցիոն կծիկի մեջ տեղադրված հալոցքում, և վառարանը սովորաբար պատված է համապատասխան հրակայուն նյութերով:

Գազերի, մասնավորապես՝ ազոտի և թթվածնի նկատմամբ բարձր զգայունություն ունեցող մետաղներն ու համաձուլվածքները հաճախ հալվում/զտվում են վակուումային ինդուկցիոն վառարաններում՝ այդ գազերի հետ աղտոտումը/ռեակցիան կանխելու համար: Հետևաբար, այս գործընթացը սովորաբար օգտագործվում է բարձր մաքրության նյութերի կամ քիմիական կազմի խիստ թույլատրելի շեղումներով նյութերի մշակման համար:

Հարց. Ինչո՞ւ է օգտագործվում վակուումային ինդուկցիոն հալեցումը։

Ա. Վակուումային ինդուկցիոն հալեցումը սկզբնապես մշակվել է մասնագիտացված և էկզոտիկ համաձուլվածքների մշակման համար և, հետևաբար, ավելի ու ավելի տարածված է դառնում, քանի որ այս առաջադեմ նյութերը ավելի ու ավելի հաճախ են օգտագործվում: Չնայած այն մշակվել է այնպիսի նյութերի համար, ինչպիսիք են գերհամաձուլվածքները, այն կարող է նաև օգտագործվել չժանգոտվող պողպատների և այլ մետաղների համար:
Ինչպե՞ս էվակուումային ինդուկցիոն վառարանաշխատանք?
Նյութը վակուումի տակ լցվում է ինդուկցիոն վառարանի մեջ, և հզորություն է կիրառվում լիցքը հալեցնելու համար: Լրացուցիչ լիցքեր են ավելացվում՝ հեղուկ մետաղի ծավալը ցանկալի հալման հզորությանը հասցնելու համար: Հալված մետաղը մաքրվում է վակուումի տակ, և քիմիական բաղադրությունը կարգավորվում է մինչև ճշգրիտ հալման քիմիական բաղադրություն ստանալը:
Ի՞նչ է պատահում մետաղի հետ վակուումում։
Մասնավորապես, մետաղների մեծ մասը օքսիդային շերտ է առաջացնում օդի հետ շփվող ցանկացած մակերեսի վրա։ Սա գործում է որպես վահան՝ կպչունությունը կանխելու համար։ Տիեզերքի վակուումում օդ չկա, ուստի մետաղները պաշտպանիչ շերտ չեն առաջացնի։

VIM հալեցման առավելությունները
Կախված արտադրանքից և մետալուրգիական գործընթացից, զտման փուլում վակուումի մակարդակը տատանվում է 10-1-ից մինչև 10-4 մբար: Վակուումային մշակման մետալուրգիական առավելություններից են՝
Թթվածնազուրկ մթնոլորտում հալվելը սահմանափակում է ոչ մետաղական օքսիդային ներառուկների առաջացումը և կանխում է ռեակտիվ տարրերի օքսիդացումը։
Շատ մոտ բաղադրային հանդուրժողականությունների և գազի պարունակության հասնելը
Բարձր գոլորշու ճնշման միջոցով անցանկալի հետքի տարրերի հեռացում
Լուծված գազերի հեռացում՝ թթվածին, ջրածին, ազոտ
Համաձուլվածքի ճշգրիտ և միատարր կազմի և հալման ջերմաստիճանի կարգավորում
Վակուումում հալվելը վերացնում է պաշտպանիչ խարամի ծածկույթի անհրաժեշտությունը և նվազեցնում է պատահական խարամի աղտոտման կամ ձուլակտորի մեջ ներառման հավանականությունը։
Այս պատճառով, մետաղագործական գործողությունները, ինչպիսիք են ֆոսֆորազերծումը և ծծմբազերծումը, սահմանափակ են: VIM մետաղագործությունը հիմնականում ուղղված է ճնշումից կախված ռեակցիաներին, ինչպիսիք են ածխածնի, թթվածնի, ազոտի և ջրածնի ռեակցիաները: Վնասակար, ցնդող միկրոտարրերի, ինչպիսիք են անտիմոնը, թելուրը, սելենը և բիսմութը, հեռացումը վակուումային ինդուկցիոն վառարաններում ունի զգալի գործնական նշանակություն:

Ածխածնի ավելցուկի ճնշումից կախված ռեակցիայի ճշգրիտ մոնիթորինգը՝ դեօքսիդացումն ավարտելու համար, VIM գործընթացի բազմակողմանիության միայն մեկ օրինակ է գերհամաձուլվածքների արտադրության համար: Գերհամաձուլվածքներից բացի այլ նյութերը ապաածխաջրազերծվում, ծծմբազերծվում կամ ընտրողաբար թորվում են վակուումային ինդուկցիոն վառարաններում՝ պահանջներին համապատասխանելու և նյութի հատկությունները երաշխավորելու համար: Անցանկալի միկրոտարրերի մեծ մասի բարձր գոլորշու ճնշման պատճառով դրանք կարող են նվազեցվել շատ ցածր մակարդակի՝ վակուումային ինդուկցիոն հալման ընթացքում թորման միջոցով, մասնավորապես՝ բարձր աշխատանքային ջերմաստիճաններում չափազանց բարձր ամրություն ունեցող համաձուլվածքների համար: Բարձրագույն որակի պահանջներին համապատասխանող տարբեր համաձուլվածքների համար վակուումային ինդուկցիոն վառարանը ամենահարմար հալման համակարգն է:

Հետևյալ մեթոդները կարող են հեշտությամբ համակցվել VIM համակարգի հետ՝ մաքուր հալվածքներ ստանալու համար.
Մթնոլորտի վերահսկողություն՝ ցածր արտահոսքի և դեսորբցիայի մակարդակով
Հալվածքային ծածկույթի համար ավելի կայուն հրակայուն նյութի ընտրություն
Խառնում և համասեռացում էլեկտրամագնիսական խառնման կամ մաքրող գազի միջոցով
Ճշգրիտ ջերմաստիճանի կառավարում՝ հալույթի հետ հալման ռեակցիաները նվազագույնի հասցնելու համար
Ձուլման գործընթացի ընթացքում խարամազերծման և ֆիլտրման համապատասխան տեխնիկաներ
Օքսիդների ավելի լավ հեռացման համար համապատասխան լվացման և ջրհավաքման տեխնիկայի կիրառում։