Berriak

Hutsean indukziozko urtzea
Hutsean galdaketa (hutsean indukziozko urtzea – VIM) aleazio espezializatuak eta exotikoak prozesatzeko garatu zen, eta, ondorioz, gero eta ohikoagoa da material aurreratu hauek gero eta gehiago erabiltzen diren heinean. VIM superaleazioak eta erresistentzia handiko altzairuak urtu eta galdatzeko garatu zen, eta horietako askok hutsean prozesatzea eskatzen dute, Ti, Nb eta Al bezalako elementu erregogor eta erreaktiboak dituztelako. Altzairu herdoilgaitzetarako eta beste metaletarako ere erabil daiteke kalitate handiko hasierako urtzea nahi denean.

Izenak dioen bezala, prozesuak metal bat urtzea dakar hutsean. Indukzio elektromagnetikoa metala urtzeko energia iturri gisa erabiltzen da. Indukziozko urtzeak metalean korronte elektrikoak eraginez funtzionatzen du. Iturria indukzio bobina da, korronte alternoa daramana. Korronte zartaginak berotu eta azkenean karga urtu egiten dute.

Labea prozesatzeko behar den hutsunea jasateko gai den altzairuzko jaka hermetiko batez osatuta dago. Metala urez hoztutako indukzio bobina batean kokatutako arrago batean urtzen da, eta labea normalean erregogor egokiekin estaltzen da.

Gasekiko afinitate handia duten metalak eta aleazioak –bereziki nitrogenoa eta oxigenoa– sarritan urtu/findu egiten dira hutseko indukzio-labeetan, gas horiekiko kutsadura/erreakzioa saihesteko. Prozesua, beraz, orokorrean purutasun handiko materialak edo konposizio kimikoan tolerantzia estuak dituzten materialak prozesatzeko erabiltzen da.

G: Zergatik erabiltzen da hutsean indukziozko urtzea?

E: Hutsean indukziozko urtzea jatorriz aleazio espezializatu eta exotikoen prozesatzeko garatu zen eta, ondorioz, ohikoagoa da material aurreratu hauek gero eta gehiago erabiltzen diren heinean. Superaleazioak bezalako materialetarako garatu zen arren, altzairu herdoilgaitzetarako eta beste metaletarako ere erabil daiteke.
Nola egiten du ahutsean indukzio labealana?
Materiala indukzio-labean kargatzen da hutsean eta karga urtzeko potentzia aplikatzen da. Karga gehigarriak egiten dira metal likidoaren bolumena nahi den urtzeko ahalmenera ekartzeko. Metal urtua hutsean fintzen da eta kimika doitzen da, urtze-kimika zehatza lortu arte.
Zer gertatzen da metalarekin hutsean?
Bereziki, metal gehienek oxido-geruza bat osatzen dute airearen eraginpean dagoen edozein gainazaletan. Honek ezkutu gisa funtzionatzen du lotura saihesteko. Espazioaren hutsean, ez dago airerik, metalek ez lukete babes-geruza osatuko.

VIM Melting-en abantailak
Produktuaren eta prozesu metalurgikoaren arabera, fintze fasean huts-mailak 10-1 eta 10-4 mbar bitartekoak dira. Hutsean prozesatzeko metalurgiaren abantaila batzuk hauek dira:
Oxigenorik gabeko atmosferan urtzeak oxido ez-metalikoen inklusioak sortzea mugatzen du eta elementu erreaktiboen oxidazioa saihesten du.
Konposizio-tolerantzia eta gas-eduki oso estuak lortzea
Lurrun-presio handiekin nahi ez diren oligoelementuak kentzea
Disolbatutako gasak kentzea – oxigenoa, hidrogenoa, nitrogenoa
Aleazio-konposizio zehatza eta homogeneoa eta urtze-tenperatura doitzea
Hutsean urtzeak zepa babes-estalkiaren beharra ezabatzen du eta lingotean ustekabeko zepa kutsatzeko edo sartzeak murrizten du.
Hori dela eta, desfosforizazioa eta desulfurizazioa bezalako operazio metalurgikoak mugatuak dira. VIM metalurgia presioaren menpeko erreakzioetara zuzenduta dago batez ere, hala nola karbono, oxigeno, nitrogeno eta hidrogeno erreakzioetara. Garrantzi praktiko handia du oligoelementu kaltegarriak eta lurrunkorrak, hala nola, antimonioa, telurioa, selenioa eta bismutoa hutsean indukziozko labeetan kentzea.

Desoxidazioa osatzeko gehiegizko karbonoaren presio-menpeko erreakzioaren monitorizazio zehatza superaleazioak ekoizteko VIM prozesua erabiliz prozesuaren aldakortasunaren adibide bat besterik ez da. Superaleazioak ez diren materialak deskarburizatu, desulfurizatu edo selektiboki destilatu egiten dira hutseko indukzio-labeetan, zehaztapenak betetzeko eta materialaren propietateak bermatzeko. Desiragarri diren oligoelementu gehienen lurrun-presio handia dela eta, oso maila baxuetara murriztu daitezke destilazio bidez hutsean indukzio urtzean, batez ere funtzionamendu-tenperatura altuagoetan sendotasun oso handiak dituzten aleazioak. Kalitate handieneko eskakizunak bete behar dituzten aleazio ezberdinetarako, hutsean indukzio-labea da urtze-sistema egokiena.

Metodo hauek VIM sistemarekin erraz konbina daitezke urtu garbiak sortzeko:
Atmosferaren kontrola ihes eta desortzio-tasa baxuekin
Arragoaren estaldurarako material erregogor egonkorragoa hautatzea
Nahastea eta homogeneizazioa, nahaste elektromagnetikoen edo purga-gasaren bidez
Tenperatura-kontrol zehatza urtutako arragoa erreakzioak minimizatzeko
Galdaketa-prozesuan kentzeko eta iragazteko teknika egokiak
Garbiketa eta tundish teknika egokia aplikatzea oxidoa hobeto kentzeko.