Сплав на основі нікелю відноситься до різновиду сплаву з високою міцністю та певною стійкістю до окислення та корозії при 650 ~ 1000 градусів, включаючи жаростійкий сплав на основі нікелю, корозійностійкий сплав на основі нікелю, зносостійкий сплав на основі нікелю, прецизійний сплав на основі нікелю та сплав з пам'яттю форми на основі нікелю. Усі вони мають дуже важливе застосування, наприклад суперсплави на основі нікелю, які часто використовуються у виробництві лопатей авіаційних двигунів і ракетних двигунів, ядерних реакторів, обладнання для перетворення енергії тощо, а також служать для високотехнологічних галузей авіації, виробництва електроенергії. , національна оборона, лікування та атомна промисловість.
Завдяки високій температурі плавлення вихідних компонентів сплаву на основі нікелю та високим вимогам до його чистоти процес плавлення сплаву на основі нікелю відрізняється від звичайного методу плавлення, який є дуже унікальним. Короткий зміст виглядає наступним чином:
1. Вакуумна індукційна плавка (VIM)
Вакуумна індукційна плавка (VIM) — це метод плавки за допомогою електромагнітної індукції для створення вихрових струмів у металевих провідниках для нагрівання шихти в умовах вакууму.
VIM може забезпечити максимальний контроль хімічного складу для запобігання контакту розплавленої рідини з воднем, киснем і азотом в атмосфері. Електромагнітне перемішування може не тільки зробити розплавлену рідину однорідною, але й безперервно підводити реагенти до межі розплаву та вакууму, щоб подальша реакція очищення могла протікати гладко. Вміст газу, випаровування й осадження неметалевих включень можуть значно покращити механічні властивості більшості суперсплавів.
Піч VIM є важливим плавильним обладнанням для виробництва суперсплавів на основі нікелю, корозійностійких сплавів та інших спеціальних сплавів. Особливо для сплавів, що містять більш активні елементи, такі як алюміній і титан, слід застосувати індукційне плавлення у вакуумі.
2. Електрошлаковий переплав (ЕШП)
Електрошлаковий переплав (ESR) — це метод плавлення за допомогою тепла опору, що утворюється під час проходження струму через розплавлений шлак як джерело тепла. Це полягає в тому, що струм проходить через тепло опору рідкого шлаку, щоб розплавити металевий електрод, і розплавлений метал збирається в краплі. Коли краплі падають, вони проходять крізь шар шлаку і потрапляють у басейн розплавленого металу, а потім кристалізуються та твердіють у сталеві злитки в кристалізаторі з водяним охолодженням. Електрошлакова металургія в даний час є важливим засобом виробництва високоякісних матеріалів. Він поєднує високотемпературне плавлення, хімічне рафінування та конденсаційну кристалізацію для отримання високоякісних зливків. Він має такі переваги, як висока чистота, низький вміст сірки, менше неметалевих включень, гладка поверхня злитків, рівномірна та щільна кристалізація, однорідна металографічна структура та хімічний склад, і широко використовується в аерокосмічній, військовій, енергетичній, суднобудівній, електроніці, нафтохімія Важке машинобудування та транспорт є важливими галузями національної економіки.
3. Вакуумне дугове плавлення витратних матеріалів (VAR)
Вакуумно-дуговий переплав (VAR) полягає у використанні джерела постійного струму для створення дуги між електродом і мідною опорною плитою тигля, розміщеною у водяній сорочці під вакуумом. Нагрівання дуги генерує високу температуру, розплавляючи електрод, розплавляючи електрод і утворюючи розплавлену купу в охолоджуваному водою мідному тиглі. Розплавлений метал завершує швидке затвердіння, кристалізацію та твердіння в злитки.
Вакуумно-дугова плавка зазвичай використовується для очищення легкоокислюваних металів і сплавів, таких як нержавіюча сталь, суперсплав, титан, цирконій, тантал, ніобій, вольфрам, молібден тощо, що зменшує втрати активних елементів (таких як Al і Ti) і процес затвердіння зливка. є контрольованим, значно покращуючи чистоту, однорідність, стійкість до втоми та в’язкість руйнування злитка. Таким чином, консистенція та однорідність його структури хороші, кількість включень невелика, а чистота сплаву додатково покращена. Вакуумно-дугова плавка дуже підходить для плавки спеціальної сталі, активних і тугоплавких металів, таких як титан, молібден і ніобій.
Слід зазначити, що більшість спеціальних матеріалів, таких як високоякісні суперсплави та корозійно-стійкі сплави в країні та за кордоном, виробляються не одним процесом, а подвійним або потрійним процесом, тобто за допомогою вакуумної індукційної печі та печі для електрошлакового переплаву (VIM). плюс ESR) або вакуумна індукційна піч плюс вакуумна витратна піч (VIM плюс VAR). Є також кілька суворих галузей, таких як військова продукція, які виробляються (VIM плюс ESR плюс VAR).
