Berriak

Hutsean Indukziozko Urtzea
Hutsean galdatzea (hutsean indukziozko urtzea – VIM) aleazio espezializatu eta exotikoak prozesatzeko garatu zen, eta, ondorioz, gero eta ohikoagoa bihurtzen ari da material aurreratu hauek gero eta gehiago erabiltzen diren heinean. VIM superaleazioak eta erresistentzia handiko altzairuak urtu eta galdaketa egiteko garatu zen, eta horietako askok hutsean prozesatzea behar dute, Ti, Nb eta Al bezalako elementu errefraktario eta erreaktiboak dituztelako. Altzairu herdoilgaitzetarako eta beste metal batzuetarako ere erabil daiteke, hasierako urtze-kalitate handikoa nahi denean.

Izenak dioen bezala, prozesuak metal bat hutsean urtzea dakar. Indukzio elektromagnetikoa erabiltzen da metala urtzeko energia-iturri gisa. Indukzio-urtzeak metalean korronte zurrunbilotsu elektrikoak eraginez funtzionatzen du. Iturria indukzio-bobina da, korronte alternoa eramaten duena. Korronte zurrunbilotsuek karga berotu eta azkenean urtzen dute.

Labea altzairu hermetiko eta urarekin hoztutako altzairuzko xafla batez osatuta dago, prozesatzeko beharrezko hutsunea jasateko gai dena. Metala urarekin hoztutako indukzio-bobina batean dagoen gurutze batean urtzen da, eta labea normalean errefraktario egokiekin estalita egoten da.

Gasekiko afinitate handia duten metalak eta aleazioak –batez ere nitrogeno eta oxigenoarekiko– askotan urtu/findu egiten dira hutsean dauden indukzio-labeetan, gas horiekin kutsadura/erreakzioa saihesteko. Beraz, prozesua, oro har, purutasun handiko materialak edo konposizio kimikoan tolerantzia estuak dituzten materialak prozesatzeko erabiltzen da.

G: Zergatik erabiltzen da hutsean indukzio bidezko urtzea?

A: Hutsean indukzio bidezko urtzea aleazio espezializatu eta exotikoak prozesatzeko garatu zen hasieran, eta, ondorioz, gero eta ohikoagoa bihurtzen ari da material aurreratu hauek gero eta gehiago erabiltzen diren heinean. Superaleazioetarako bezalako materialetarako garatu bazen ere, altzairu herdoilgaitzetarako eta beste metal batzuetarako ere erabil daiteke.
Nola egiten du batek?hutsean indukziozko labealana?
Materiala hutsean kargatzen da indukzio-labean eta potentzia aplikatzen da karga urtzeko. Karga gehigarriak egiten dira metal likidoaren bolumena nahi den urtze-ahalmenera eramateko. Urtutako metala hutsean fintzen da eta kimika doitzen da urtze-kimika zehatza lortu arte.
Zer gertatzen zaio metalari hutsean?
Bereziki, metal gehienek oxido geruza bat osatzen dute airearen eraginpean dagoen edozein gainazaletan. Honek loturak saihesteko babes-geruza gisa jokatzen du. Espazioaren hutsunean, ez dago airerik, beraz, metalek ez lukete babes-geruzarik osatuko.

VIM urtzearen abantailak
Produktuaren eta prozesu metalurgikoaren arabera, fintze fasean hutsune mailak 10-1 eta 10-4 mbar artekoak dira. Hutsean prozesatzearen abantaila metalurgiko batzuk hauek dira:
Oxigenorik gabeko atmosferan urtzeak oxido ez-metalikoen inklusioen eraketa mugatzen du eta elementu erreaktiboen oxidazioa eragozten du.
Konposizio-tolerantzia eta gas-eduki oso estuak lortzea
Lurrun-presio altuekin nahi ez diren oligoelementuen kentzea
Disolbatutako gasen kentzea – oxigenoa, hidrogenoa, nitrogenoa
Aleazio-konposizio eta urtze-tenperatura zehatz eta homogeneoaren doikuntza
Hutsean urtzeak ezabatzen du babes-zepa estalki baten beharra eta lingotean zeparen kutsadura edo inklusioen arriskua murrizten du.
Hori dela eta, desfosforizazioa eta desulfurazioa bezalako eragiketa metalurgikoak mugatuak dira. VIM metalurgia batez ere presioaren menpeko erreakzioetara bideratuta dago, hala nola karbonoaren, oxigenoaren, nitrogenoaren eta hidrogenoaren erreakzioetara. Elementu kaltegarri eta lurrunkorrak, hala nola antimonioa, teluroa, selenioa eta bismutoa, hutsean indukzio-labeetan kentzea oso garrantzitsua da praktikoki.

Desoxidazioa osatzeko gehiegizko karbonoaren presioaren araberako erreakzioaren jarraipen zehatza VIM prozesua superaleazioak ekoizteko erabiltzen den prozesuaren malgutasunaren adibide bat besterik ez da. Superaleazioak ez diren materialak deskarbonizatzen, desulfurizatzen edo selektiboki destilatzen dira hutseko indukzio-labeetan, zehaztapenak betetzeko eta materialen propietateak bermatzeko. Nahi ez diren oligoelementu gehienen lurrun-presio handia dela eta, maila oso baxuetara murriztu daitezke destilazio bidez hutseko indukzio-urtzean, batez ere funtzionamendu-tenperatura altuagoetan erresistentzia oso handia duten aleazioentzat. Kalitate-eskakizun gorenak bete behar dituzten hainbat aleaziotarako, hutseko indukzio-labea da urtze-sistema egokiena.

Hurrengo metodoak erraz konbina daitezke VIM sistemarekin urtutako material garbiak lortzeko:
Atmosferaren kontrola ihes eta desortzio-tasa baxuekin
Gurgola-estaldurarako errefraktario material egonkorrago baten hautaketa
Nahasketa eta homogeneizazioa nahasketa elektromagnetiko edo gas garbigarriaren bidez
Tenperatura-kontrol zehatza, urtutako materialarekin erreakzioak minimizatzeko.
Moldeatze prozesuan zehar zepak kentzeko eta iragazteko teknika egokiak
Oxidoa hobeto kentzeko, garbiketa eta artezketa teknika egoki baten aplikazioa.