बातम्या

व्हॅक्यूम प्रेरण वितळणे
व्हॅक्यूम कास्टिंग (व्हॅक्यूम इंडक्शन मेल्टिंग – व्हीआयएम) हे विशेष आणि विदेशी मिश्र धातुंच्या प्रक्रियेसाठी विकसित केले गेले होते आणि परिणामी हे प्रगत साहित्य अधिकाधिक कार्यरत असल्याने ते अधिक सामान्य होत आहे. व्हीआयएम हे सुपरॲलॉय आणि उच्च-शक्तीचे स्टील्स वितळण्यासाठी आणि कास्ट करण्यासाठी विकसित केले गेले होते, त्यापैकी अनेकांना व्हॅक्यूम प्रक्रियेची आवश्यकता असते कारण त्यात रीफ्रॅक्टरी आणि रिऍक्टिव घटक असतात जसे की Ti, Nb आणि Al. जेव्हा उच्च-गुणवत्तेचे प्रारंभिक वितळणे आवश्यक असेल तेव्हा ते स्टेनलेस स्टील्स आणि इतर धातूंसाठी देखील वापरले जाऊ शकते.

नावाप्रमाणेच, प्रक्रियेमध्ये व्हॅक्यूम परिस्थितीत धातू वितळणे समाविष्ट असते. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनचा वापर धातू वितळण्यासाठी ऊर्जा स्त्रोत म्हणून केला जातो. प्रेरण वितळणे हे धातूमध्ये इलेक्ट्रिकल एडी प्रवाह प्रवृत्त करून कार्य करते. स्त्रोत म्हणजे इंडक्शन कॉइल, ज्यामध्ये पर्यायी प्रवाह असतो. एडी प्रवाह तापतात आणि शेवटी चार्ज वितळतात.

भट्टीत हवाबंद, वॉटर-कूल्ड स्टील जॅकेट असते जे प्रक्रियेसाठी आवश्यक व्हॅक्यूम सहन करण्यास सक्षम असते. वॉटर-कूल्ड इंडक्शन कॉइलमध्ये ठेवलेल्या क्रूसिबलमध्ये धातू वितळली जाते आणि भट्टीला विशेषत: योग्य रेफ्रेक्ट्रीज असतात.

या वायूंशी दूषित/प्रतिक्रिया टाळण्यासाठी व्हॅक्यूम इंडक्शन फर्नेसमध्ये - विशेषत: नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन - या वायूंशी उच्च आत्मीयता असलेले धातू आणि मिश्र धातु अनेकदा वितळले/परिष्कृत केले जातात. म्हणून ही प्रक्रिया सामान्यतः उच्च-शुद्धता सामग्री किंवा रासायनिक रचनांवर घट्ट सहनशीलता असलेल्या सामग्रीच्या प्रक्रियेसाठी वापरली जाते.

प्रश्न: व्हॅक्यूम इंडक्शन मेल्टिंग का वापरले जाते?

उ: व्हॅक्यूम इंडक्शन मेल्टिंग मूलत: विशेष आणि विदेशी मिश्र धातुंच्या प्रक्रियेसाठी विकसित केले गेले होते आणि परिणामी हे प्रगत साहित्य वाढत्या प्रमाणात वापरले जात असल्याने ते अधिक सामान्य होत आहे. हे सुपरऑलॉय सारख्या सामग्रीसाठी विकसित केले गेले असले तरी, ते स्टेनलेस स्टील्स आणि इतर धातूंसाठी देखील वापरले जाऊ शकते.
कसे अव्हॅक्यूम प्रेरण भट्टीकाम?
व्हॅक्यूम अंतर्गत इंडक्शन फर्नेसमध्ये सामग्री चार्ज केली जाते आणि चार्ज वितळण्यासाठी शक्ती लागू केली जाते. द्रव धातूचे प्रमाण इच्छित वितळण्याच्या क्षमतेवर आणण्यासाठी अतिरिक्त शुल्क आकारले जाते. वितळलेला धातू व्हॅक्यूम अंतर्गत शुद्ध केला जातो आणि अचूक वितळलेले रसायन प्राप्त होईपर्यंत रसायनशास्त्र समायोजित केले जाते.
व्हॅक्यूममध्ये धातूचे काय होते?
विशेषतः, बहुतेक धातू हवेच्या संपर्कात असलेल्या कोणत्याही पृष्ठभागावर ऑक्साईड थर तयार करतात. हे बंधन टाळण्यासाठी ढाल म्हणून कार्य करते. स्पेसच्या व्हॅक्यूममध्ये, हवा नसल्यामुळे धातू संरक्षणात्मक थर तयार करत नाहीत.

व्हीआयएम मेल्टिंगचे फायदे
उत्पादन आणि मेटलर्जिकल प्रक्रियेवर अवलंबून, शुद्धीकरण टप्प्यात व्हॅक्यूम पातळी 10-1 ते 10-4 mbar च्या श्रेणीत असते. व्हॅक्यूम प्रक्रियेचे काही मेटलर्जिकल फायदे आहेत:
ऑक्सिजन-मुक्त वातावरणात वितळल्याने नॉन-मेटलिक ऑक्साईडच्या समावेशाची निर्मिती मर्यादित होते आणि प्रतिक्रियाशील घटकांचे ऑक्सिडेशन प्रतिबंधित होते
अतिशय जवळची रचना सहिष्णुता आणि गॅस सामग्रीची प्राप्ती
उच्च वाष्प दाबांसह अवांछित ट्रेस घटक काढून टाकणे
विरघळलेले वायू काढून टाकणे - ऑक्सिजन, हायड्रोजन, नायट्रोजन
अचूक आणि एकसंध मिश्रधातूच्या रचना आणि वितळलेल्या तापमानाचे समायोजन
व्हॅक्यूममध्ये वितळल्याने संरक्षक स्लॅग कव्हरची गरज नाहीशी होते आणि आकस्मिक स्लॅग दूषित होण्याची किंवा इनगॉटमध्ये समाविष्ट होण्याची शक्यता कमी होते.
या कारणास्तव, मेटलर्जिकल ऑपरेशन्स जसे की डिफॉस्फोरायझेशन आणि डिसल्फुरायझेशन मर्यादित आहेत. व्हीआयएम धातूविज्ञान हे प्रामुख्याने कार्बन, ऑक्सिजन, नायट्रोजन आणि हायड्रोजनच्या प्रतिक्रियांसारख्या दाब-आश्रित प्रतिक्रियांवर लक्ष केंद्रित करते. व्हॅक्यूम इंडक्शन फर्नेसमध्ये अँटीमोनी, टेल्युरियम, सेलेनियम आणि बिस्मथ यांसारखे हानिकारक, अस्थिर शोध घटक काढून टाकणे हे लक्षणीय व्यावहारिक महत्त्व आहे.

डीऑक्सिडेशन पूर्ण करण्यासाठी अतिरिक्त कार्बनच्या दाब-अवलंबित प्रतिक्रियेचे अचूक निरीक्षण हे सुपरअलॉय उत्पादनासाठी VIM प्रक्रियेचा वापर करून प्रक्रियेच्या अष्टपैलुत्वाचे एक उदाहरण आहे. स्पेसिफिकेशन्सची पूर्तता करण्यासाठी आणि सामग्रीच्या गुणधर्मांची हमी देण्यासाठी व्हॅक्यूम इंडक्शन फर्नेसमध्ये सुपरऑलॉय व्यतिरिक्त इतर साहित्य डिकार्बराइज्ड, डिसल्फराइज्ड किंवा निवडकपणे डिस्टिल्ड केले जाते. बहुतेक अवांछित ट्रेस घटकांच्या उच्च वाष्प दाबामुळे, ते व्हॅक्यूम इंडक्शन वितळताना डिस्टिलेशनद्वारे अत्यंत कमी पातळीपर्यंत कमी केले जाऊ शकतात, विशेषत: उच्च ऑपरेटिंग तापमानात अत्यंत उच्च शक्ती असलेल्या मिश्र धातुंसाठी. उच्च गुणवत्तेच्या गरजा पूर्ण करणाऱ्या विविध मिश्र धातुंसाठी, व्हॅक्यूम इंडक्शन फर्नेस ही सर्वात योग्य वितळण्याची प्रणाली आहे.

स्वच्छ वितळण्यासाठी खालील पद्धती सहजपणे व्हीआयएम प्रणालीसह एकत्र केल्या जाऊ शकतात:
कमी गळती आणि डिसॉर्प्शन दरांसह वातावरण नियंत्रण
क्रूसिबल अस्तरांसाठी अधिक स्थिर रेफ्रेक्ट्री सामग्रीची निवड
इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक ढवळणे किंवा वायू शुद्ध करून ढवळणे आणि एकसंधीकरण
वितळलेल्या क्रुसिबल प्रतिक्रिया कमी करण्यासाठी अचूक तापमान नियंत्रण
कास्टिंग प्रक्रियेदरम्यान योग्य डिस्लॅगिंग आणि फिल्टरिंग तंत्र
ऑक्साईड चांगल्या प्रकारे काढण्यासाठी योग्य लाँडर आणि टंडिश तंत्राचा वापर.