Hoʻoheheʻe ʻana o ka Vacuum Induction
Ua hoʻomohala ʻia ka hoʻolei ʻana i ka vacuum (vacuum induction melting - VIM) no ka hana ʻana i nā mea hoʻohuihui kūikawā a me nā mea ʻē, a no laila ke lilo nei ia i mea maʻamau i ka wā e hoʻohana nui ʻia ai kēia mau mea holomua. Ua hoʻomohala ʻia ʻo VIM e hoʻoheheʻe a hoʻolei i nā superalloys a me nā kila ikaika kiʻekiʻe, ʻo ia mau mea he nui e pono ai ka hana vacuum no ka mea aia i loko o lākou nā mea refractory a me nā mea reactive e like me Ti, Nb a me Al. Hiki ke hoʻohana ʻia no nā kila kila a me nā metala ʻē aʻe ke makemake ʻia kahi hoʻoheheʻe mua kiʻekiʻe.
E like me ka inoa e hōʻike nei, pili ke kaʻina hana i ka hoʻoheheʻe ʻana o kahi metala ma lalo o nā kūlana vacuum. Hoʻohana ʻia ka induction electromagnetic ma ke ʻano he kumu ikehu no ka hoʻoheheʻe ʻana i ka metala. Hana ka hoʻoheheʻe induction ma ka hoʻoulu ʻana i nā au eddy uila i loko o ka metala. ʻO ke kumu ka coil induction, kahi e lawe ana i kahi au alternating. Hoʻomehana nā au eddy a hoʻoheheʻe i ka uku.
Aia ka umu i kahi ʻaʻahu kila ea, hoʻomaʻalili ʻia e ka wai i hiki ke kū i ka vacuum e pono ai no ka hana ʻana. Hoʻoheheʻe ʻia ka metala i loko o kahi ipu hoʻoheheʻe i loko o kahi ʻōwili induction i hoʻomaʻalili ʻia e ka wai, a ua hoʻopaʻa pinepine ʻia ka umu me nā refractories kūpono.
ʻO nā metala a me nā mea hoʻohuihui i loaʻa ka makemake nui no nā kinoea - ʻoiai ka naikokene a me ka oxygen - e hoʻoheheʻe pinepine ʻia/hoʻomaʻemaʻe ʻia i loko o nā umu hoʻokomo vacuum e pale aku i ka haumia/ka hopena me kēia mau kinoea. No laila, hoʻohana nui ʻia ke kaʻina hana no ka hana ʻana i nā mea maʻemaʻe kiʻekiʻe a i ʻole nā mea me nā hoʻomanawanui paʻa i ka haku mele kemika.
Q: No ke aha i hoʻohana ʻia ai ka hoʻoheheʻe ʻana o ka vacuum induction?
A: Ua hoʻomohala mua ʻia ka hoʻoheheʻe ʻana o ka vacuum induction no ka hana ʻana i nā mea hoʻohuihui kūikawā a me nā mea ʻē aʻe a no laila ke lilo nei i mea maʻamau i ka wā e hoʻohana nui ʻia ai kēia mau mea holomua. ʻOiai ua hoʻomohala ʻia no nā mea e like me nā superalloys, hiki ke hoʻohana ʻia no nā kila kila a me nā metala ʻē aʻe.
Pehea e hana ai kekahiumu hoʻokomo vacuumhana?
Hoʻokomo ʻia ka mea i loko o ka umu hoʻokomo ma lalo o ka vacuum a hoʻohana ʻia ka mana e hoʻoheheʻe i ka hoʻouka. Hana ʻia nā hoʻouka hou e lawe mai i ka nui o ka metala wai i ka mana hoʻoheheʻe i makemake ʻia. Hoʻomaʻemaʻe ʻia ka metala hoʻoheheʻe ma lalo o ka vacuum a hoʻoponopono ʻia ke kemika a hiki i ka loaʻa ʻana o ke kemika hoʻoheheʻe pololei.
He aha ka mea e hana ʻia i ka metala i loko o kahi mīkini hoʻomaʻemaʻe?
ʻO ka mea nui, ʻo ka hapa nui o nā metala e hana i kahi papa oxide ma luna o kekahi ʻili i hōʻike ʻia i ka ea. Hana kēia ma ke ʻano he pale e pale ai i ka hoʻopili ʻana. I loko o ka hakahaka o ka lewa, ʻaʻohe ea no laila ʻaʻole e hana nā metala i ka papa pale.
Nā Pōmaikaʻi o ka VIM Melting
Ma muli o ka huahana a me ke kaʻina hana metallurgical, aia nā pae vacuum i ka wā o ka hoʻomaʻemaʻe ʻana ma kahi pae o 10-1 a 10-4 mbar. ʻO kekahi o nā pono metallurgical o ka hana vacuum:
ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana ma lalo o ka lewa ʻole oxygen e kaupalena i ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā inclusions oxide non-metallic a pale i ka oxidation o nā mea reactive
Ka hoʻokō ʻana i nā hoʻomanawanui haku mele kokoke loa a me nā ʻike kinoea
Ka wehe ʻana i nā mea trace i makemake ʻole ʻia me nā kaomi mahu kiʻekiʻe
Ka wehe ʻana i nā kinoea i hoʻoheheʻe ʻia - oxygen, hydrogen, nitrogen
Hoʻoponopono ʻana i ka haku mele metala pololei a me ka homogeneous a me ka mahana heheʻe
ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana i loko o kahi vacuum e hoʻopau i ka pono no kahi uhi slag pale a hoʻemi i ka hiki ke hoʻohaumia ʻia ka slag ulia pōpilikia a i ʻole nā mea i hoʻokomo ʻia i loko o ka ingot.
No kēia kumu, ua kaupalena ʻia nā hana metallurgical e like me ka dephosphorization a me ka desulphurization. ʻO ke kumu nui o ka metallurgy VIM i nā hopena e pili ana i ke kaomi, e like me nā hopena o ke kalapona, oxygen, nitrogen a me ka hydrogen. ʻO ka wehe ʻana i nā mea trace ʻino a volatile, e like me ka antimony, tellurium, selenium a me bismuth, i loko o nā umu hoʻokomo vacuum he mea nui loa ia.
ʻO ka nānā pono ʻana i ka hopena e pili ana i ke kaomi o ke kalapona keu e hoʻopau i ka deoxidation hoʻokahi wale nō laʻana o ke kaʻina hana versatility me ka hoʻohana ʻana i ke kaʻina hana VIM no ka hana ʻana i nā superalloys. ʻO nā mea ʻē aʻe ma mua o nā superalloys ua decarburized, desulfurized a i ʻole koho ʻia i loko o nā umu hoʻokomo vacuum i mea e hoʻokō ai i nā kikoʻī a hōʻoia i nā waiwai mea. Ma muli o ke kaomi mahu kiʻekiʻe o ka hapa nui o nā mea trace i makemake ʻole ʻia, hiki ke hoʻemi ʻia i nā pae haʻahaʻa loa ma o ka distillation i ka wā o ka hoʻoheheʻe ʻana o ka induction vacuum, ʻoi aku hoʻi no nā alloys me nā ikaika kiʻekiʻe loa i nā mahana hana kiʻekiʻe. No nā alloys like ʻole e pono e hoʻokō i nā koi kiʻekiʻe loa, ʻo ka umu hoʻokomo vacuum ka ʻōnaehana hoʻoheheʻe kūpono loa.
Hiki ke hoʻohui maʻalahi ʻia nā ʻano hana aʻe me ka ʻōnaehana VIM e hana i nā melts maʻemaʻe:
Kaohi ʻana i ka lewa me nā helu leaka haʻahaʻa a me ka desorption
Ke koho ʻana i kahi mea refractory paʻa no ka uhi ʻana i ka ipuhao
Ka hoʻoulu ʻana a me ka homogenization ma o ka hoʻoulu electromagnetic a i ʻole ke kinoea hoʻomaʻemaʻe
Ka mana wela pololei e hōʻemi i nā hopena ipu hao me ka heheʻe
Nā ʻano hana hoʻoheheʻe a me ke kānana kūpono i ka wā o ke kaʻina hana hoʻolei
Ka hoʻohana ʻana i kahi ʻano holoi kūpono a me ke ʻano tundish no ka wehe ʻana i ka oxide maikaʻi aʻe.
Ka manawa hoʻouna: Iulai-19-2022
