Newyddion

Toddi Sefydlu Gwactod
Datblygwyd castio gwactod (toddi ymsefydlu gwactod - VIM) ar gyfer prosesu aloion arbenigol ac egsotig, ac o ganlyniad mae'n dod yn fwy cyffredin wrth i'r deunyddiau datblygedig hyn gael eu defnyddio fwyfwy. Datblygwyd VIM i doddi a chastio uwch-aloi a duroedd cryfder uchel, y mae angen prosesu dan wactod ar lawer ohonynt oherwydd eu bod yn cynnwys elfennau anhydrin ac adweithiol fel Ti, Nb ac Al. Gellir ei ddefnyddio hefyd ar gyfer dur gwrthstaen a metelau eraill pan ddymunir toddi cychwynnol o ansawdd uchel.

Fel y mae'r enw'n awgrymu, mae'r broses yn cynnwys toddi metel o dan amodau gwactod. Defnyddir anwythiad electromagnetig fel y ffynhonnell ynni ar gyfer toddi'r metel. Mae toddi anwytho yn gweithio trwy ysgogi cerrynt eddy trydanol yn y metel. Y ffynhonnell yw'r coil anwytho, sy'n cario cerrynt eiledol. Mae'r ceryntau trolif yn cynhesu ac yn y diwedd yn toddi'r gwefr.

Mae'r ffwrnais yn cynnwys siaced ddur aerglos, wedi'i hoeri â dŵr, sy'n gallu gwrthsefyll y gwactod gofynnol ar gyfer prosesu. Mae'r metel yn cael ei doddi mewn crucible wedi'i gadw mewn coil ymsefydlu wedi'i oeri â dŵr, ac mae'r ffwrnais fel arfer wedi'i leinio ag anhydrin addas.

Mae metelau ac aloion sydd ag affinedd uchel at nwyon – yn enwedig nitrogen ac ocsigen – yn aml yn cael eu toddi/eu mireinio mewn ffwrneisi ymsefydlu gwactod i atal halogi/adwaith â’r nwyon hyn. Felly, defnyddir y broses yn gyffredinol ar gyfer prosesu deunyddiau neu ddeunyddiau purdeb uchel gyda goddefiannau tynn ar gyfansoddiad cemegol.

C: Pam mae toddi ymsefydlu gwactod yn cael ei ddefnyddio?

A: Datblygwyd toddi ymsefydlu gwactod yn wreiddiol ar gyfer prosesu aloion arbenigol ac egsotig ac o ganlyniad mae'n dod yn fwy cyffredin gan fod y deunyddiau uwch hyn yn cael eu cyflogi'n gynyddol. Er iddo gael ei ddatblygu ar gyfer deunyddiau fel superalloys, gellir ei ddefnyddio hefyd ar gyfer dur di-staen a metelau eraill.
Sut mae affwrnais sefydlu gwactodgwaith?
Caiff deunydd ei wefru i'r ffwrnais sefydlu o dan wactod a rhoddir pŵer i doddi'r tâl. Codir taliadau ychwanegol i ddod â'r cyfaint metel hylif i'r gallu toddi a ddymunir. Mae'r metel tawdd yn cael ei fireinio o dan wactod ac mae'r cemeg wedi'i addasu nes bod y cemeg toddi manwl gywir yn cael ei gyflawni.
Beth sy'n digwydd i fetel mewn gwactod?
Yn benodol, mae'r rhan fwyaf o fetelau yn ffurfio haen ocsid ar unrhyw arwyneb sy'n agored i aer. Mae hyn yn gweithredu fel tarian i atal bondio. Yng ngwactod y gofod, nid oes aer felly ni fyddai metelau yn ffurfio'r haen amddiffynnol.

Manteision Toddi VIM
Yn dibynnu ar y cynnyrch a'r broses fetelegol, mae lefelau gwactod yn ystod y cyfnod mireinio mewn ystod o 10-1 i 10-4 mbar. Rhai o fanteision metelegol prosesu gwactod yw:
Mae toddi o dan awyrgylch di-ocsigen yn cyfyngu ar ffurfio cynhwysiant ocsid anfetelaidd ac yn atal ocsidiad elfennau adweithiol
Cyflawni goddefiannau cyfansoddiadol agos iawn a chynnwys nwy
Cael gwared ar elfennau hybrin annymunol gyda phwysau anwedd uchel
Cael gwared ar nwyon toddedig - ocsigen, hydrogen, nitrogen
Addasu cyfansoddiad aloi union a homogenaidd a thymheredd toddi
Mae toddi mewn gwactod yn dileu'r angen am orchudd sorod amddiffynnol ac yn lleihau'r posibilrwydd o halogiad slag damweiniol neu gynnwys yn yr ingot.
Am y rheswm hwn, mae gweithrediadau metelegol megis dephosphorization a desulphurization yn gyfyngedig. Mae meteleg VIM wedi'i anelu'n bennaf at yr adweithiau sy'n dibynnu ar bwysau, megis adweithiau carbon, ocsigen, nitrogen a hydrogen. Mae cael gwared ar elfennau hybrin niweidiol, anweddol, megis antimoni, tellurium, seleniwm a bismwth, mewn ffwrneisi sefydlu gwactod o gryn bwysigrwydd ymarferol.

Mae monitro union adwaith carbon gormodol sy'n dibynnu ar bwysau i gwblhau'r dadocsidiad yn un enghraifft yn unig o amlochredd proses gan ddefnyddio'r broses VIM ar gyfer cynhyrchu uwch-aloiau. Mae deunyddiau heblaw superalloys yn cael eu datgarbwreiddio, eu dadsylffwrio neu eu distyllu'n ddetholus mewn ffwrneisi ymsefydlu gwactod er mwyn bodloni manylebau a gwarantu priodweddau deunyddiau. Oherwydd pwysedd anwedd uchel y rhan fwyaf o'r elfennau hybrin annymunol, gellir eu lleihau i lefelau isel iawn trwy ddistyllu yn ystod toddi ymsefydlu gwactod, yn enwedig ar gyfer aloion â chryfderau uchel iawn ar dymheredd gweithredu uwch. Ar gyfer aloion amrywiol y mae'n rhaid iddynt fodloni'r gofynion ansawdd uchaf, y ffwrnais ymsefydlu gwactod yw'r system doddi fwyaf addas.

Gellir cyfuno'r dulliau canlynol yn hawdd â'r system VIM i gynhyrchu toddi glân:
Rheolaeth atmosffer gyda chyfraddau gollwng ac amsugniad isel
Dethol deunydd gwrthsafol mwy sefydlog ar gyfer leinin crucible
Troi a homogeneiddio trwy droi electromagnetig neu lanhau nwy
Rheolaeth tymheredd union i leihau adweithiau crucible gyda'r tawdd
Technegau dislagio a hidlo addas yn ystod y broses gastio
Cymhwyso techneg golchi dillad a thundish addas ar gyfer tynnu ocsid yn well.