Vakumlu eritme fırınlarının özellikleri ve avantajları nelerdir?

Vakumlu eritme fırınlarının özellikleri ve avantajları nelerdir?

1. Vakumlu eritme (vakumlu eritme fırını), öncelikle gaz fazı basıncındaki bir azalma yoluyla, atmosferik basınç altında meydana gelen fizikokimyasal reaksiyon koşullarını değiştirir. Metalurjik reaksiyonda gaz fazı yer aldığı sürece ve reaksiyon ürünlerindeki gazın molar sayısı, reaktanlardaki gazın molar sayısından daha büyük olduğu sürece, sistem basıncının azaltılması, denge reaksiyonunu gazlı maddelerde bir artışa doğru kaydırabilir. Bu, vakumlu eritmedeki fizikokimyasal reaksiyonların temel özelliğidir.

2. Atmosferik eritme (vakumlu eritme fırını) ve dökümün ana dezavantajlarından biri, yanmadan dolayı alaşım bileşimini (esas olarak bazı daha reaktif elementler) doğru şekilde kontrol etme zorluğudur-. Ancak vakumlu eritme işlemi çevredeki atmosfer tarafından kirlenmez. Erimiş metal, atmosferdeki oksijen ve nitrojenden ayrıştırılarak alaşımdaki alüminyum ve titanyum gibi reaktif elementlerin içeriğinin sıkı bir şekilde kontrol edilmesine olanak tanır. Bu, alaşım bileşimini çok dar bir aralıkta tutarak alaşımın performansını, kalitesini ve stabilitesini sağlar.

3. Karbon Deoksidasyon Reaksiyonu: Atmosferdeki erimede, karbon-oksijen reaksiyonu gaz giderme maddesi olarak görev yapar ve erimiş metalin mekanik olarak karıştırılmasını sağlar. Bununla birlikte, karbonun zayıf deoksidasyon kabiliyeti nedeniyle, deoksidasyon maddesi olarak tek başına kullanılamaz; çökeltme deoksidasyonu genellikle silikon veya alüminyum gibi metal deoksidasyon maddeleri kullanılarak gereklidir. Vakumlu eritmede, düşük gaz fazı basıncı ve karbon-oksijen reaksiyonu tarafından üretilen CO kabarcıklarının sürekli uzaklaştırılması, dengeyi CO oluşumuna doğru kaydırır, yani [C] + [O]={CO} reaksiyonu sürekli olarak sağa doğru ilerler, böylece karbonun deoksidasyon kabiliyeti artar.

Kapsamlı pratik veriler, vakumlu erimenin, karbonun oksit giderme yeteneğini atmosferik erimeye kıyasla yaklaşık 100 kat artırdığını göstermektedir. Vakumda eritme sırasında nikel-bazlı alaşımların oksijen içeriğini 20 × 10⁻⁶'nin altına indirmek zor değildir. Vakum altında karbon deoksidasyonu yalnızca yüksek deoksidasyon kapasitesine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda deoksidasyon ürünleri de gaz halindedir, bu da çıkarılması kolaydır ve erimiş metal havuzunu kirletmez. Bu, katı deoksidasyon ürünleri üretmek için silikon, alüminyum vb. kullanan deoksidatörlerden çok daha iyidir. Bu nedenle karbon, vakumlu eritmede ideal bir deoksidandır.