Вакуумно-индукционная плавка (ВИМ) применяется в основном для обработки специализированных и экзотических сплавов, особенно тех, которые используются в высокотехнологичных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая и атомная. Этот метод предполагает плавление металлов в условиях вакуума с использованием электромагнитной индукции, что помогает в рафинировании металлов и сплавов высокой чистоты, подготовке электродов к переплавке и отливке критических компонентов, например, используемых в авиационных двигателях.
Подробное объяснение:
-
Назначение и применение:
-
Вакуумная индукционная плавка была первоначально разработана для таких материалов, как суперсплавы, которые имеют решающее значение в высокопроизводительных приложениях благодаря своей прочности и устойчивости к экстремальным температурам и окружающей среде. Этот процесс также применим к нержавеющей стали и другим металлам, требующим высокой чистоты или чувствительным к атмосферным загрязнениям, таким как кислород, азот и водород.Описание процесса:
-
Процесс VIM включает в себя помещение металла или сплава в тигель в вакуумной камере. Индукционная катушка с переменным током используется для создания магнитного поля. Это поле вызывает электрические вихревые токи в металле, которые, в свою очередь, выделяют тепло через сопротивление, что приводит к плавлению металла. Вакуумная среда предотвращает окисление и другие химические реакции, которые могут ухудшить качество металла.
-
Историческое развитие:
- Концепция вакуумной индукционной плавки была впервые запатентована в Германии в 1918 году компанией Heraeus Vacuumschmelze и доктором Вильгельмом Роном. Первый прототип был разработан в США Эдвином Фитчем Нортрупом в 1920 году. Технология развивалась с появлением среднечастотных печей в Англии и Швеции в 1927 году, что повысило ее эффективность и применимость.
- Конкретные области применения:Рафинирование металлов и сплавов высокой чистоты:
- VIM имеет решающее значение для получения металлов и сплавов с минимальным содержанием примесей, что необходимо для таких критических применений, как полупроводники и медицинские имплантаты.Электроды для переплавки:
- Высококачественные электроды, используемые в таких процессах, как электрошлаковый переплав (ESR) и вакуумно-дуговой переплав (VAR), готовятся с помощью VIM.Мастер-сплав для литья по выплавляемым моделям:
-
VIM используется для создания сплавов, которые служат базовым материалом для сложных процессов литья.Литье компонентов авиационных двигателей:
Аэрокосмическая промышленность использует VIM для литья компонентов, которые должны выдерживать экстремальные условия, обеспечивая долговечность и производительность.
Оборудование и условия:
