Berita

Peleburan Induksi Vakum
Pengecoran vakum (peleburan induksi vakum – VIM) dikembangkan untuk pemrosesan paduan khusus dan eksotik, dan akibatnya menjadi lebih umum karena semakin banyak digunakan bahan-bahan canggih ini. VIM dikembangkan untuk melebur dan menuang superalloy dan baja berkekuatan tinggi, banyak di antaranya memerlukan pemrosesan vakum karena mengandung unsur tahan api dan reaktif seperti Ti, Nb, dan Al. Ini juga dapat digunakan untuk baja tahan karat dan logam lainnya jika diinginkan peleburan awal berkualitas tinggi.

Seperti namanya, proses ini melibatkan peleburan logam dalam kondisi vakum. Induksi elektromagnetik digunakan sebagai sumber energi untuk melelehkan logam. Peleburan induksi bekerja dengan menginduksi arus eddy listrik pada logam. Sumbernya adalah kumparan induksi yang membawa arus bolak-balik. Arus eddy memanas dan akhirnya melelehkan muatan.

Tungku terdiri dari jaket baja kedap udara dan berpendingin air yang mampu menahan vakum yang diperlukan untuk pemrosesan. Logam dilebur dalam wadah yang ditempatkan dalam kumparan induksi berpendingin air, dan tungku biasanya dilapisi dengan bahan tahan api yang sesuai.

Logam dan paduan yang memiliki afinitas tinggi terhadap gas – khususnya nitrogen dan oksigen – sering kali dicairkan/dimurnikan dalam tungku induksi vakum untuk mencegah kontaminasi/reaksi dengan gas-gas tersebut. Oleh karena itu, proses ini umumnya digunakan untuk pemrosesan bahan dengan kemurnian tinggi atau bahan dengan toleransi ketat terhadap komposisi kimia.

T: Mengapa peleburan induksi vakum digunakan?

J: Peleburan induksi vakum pada awalnya dikembangkan untuk pemrosesan paduan khusus dan eksotik dan akibatnya menjadi lebih umum seiring dengan semakin banyaknya penggunaan bahan-bahan canggih ini. Meskipun dikembangkan untuk material seperti superalloy, ia juga dapat digunakan untuk baja tahan karat dan logam lainnya.
Bagaimana atungku induksi vakumbekerja?
Bahan dimasukkan ke dalam tungku induksi dalam kondisi vakum dan daya dialirkan untuk melelehkan muatan tersebut. Biaya tambahan dilakukan untuk membawa volume logam cair ke kapasitas leleh yang diinginkan. Logam cair dimurnikan dalam kondisi vakum dan kimianya disesuaikan hingga kimia lelehan yang tepat tercapai.
Apa yang terjadi pada logam dalam ruang hampa?
Secara khusus, sebagian besar logam membentuk lapisan oksida pada permukaan mana pun yang terkena udara. Ini bertindak sebagai perisai untuk mencegah ikatan. Di ruang hampa, tidak ada udara sehingga logam tidak membentuk lapisan pelindung.

Keuntungan dari Peleburan VIM
Tergantung pada produk dan proses metalurgi, tingkat vakum selama fase pemurnian berada dalam kisaran 10-1 hingga 10-4 mbar. Beberapa keuntungan metalurgi dari pemrosesan vakum adalah:
Pencairan di bawah atmosfer bebas oksigen membatasi pembentukan inklusi oksida non-logam dan mencegah oksidasi unsur-unsur reaktif
Pencapaian toleransi komposisi dan kandungan gas yang sangat dekat
Penghapusan elemen jejak yang tidak diinginkan dengan tekanan uap tinggi
Penghapusan gas terlarut – oksigen, hidrogen, nitrogen
Penyesuaian komposisi paduan yang tepat dan homogen serta suhu leleh
Peleburan dalam ruang hampa menghilangkan kebutuhan akan penutup terak pelindung dan mengurangi potensi kontaminasi terak yang tidak disengaja atau masuknya ingot ke dalam ingot.
Karena alasan ini, operasi metalurgi seperti defosforisasi dan desulfurisasi dibatasi. Metalurgi VIM terutama ditujukan pada reaksi yang bergantung pada tekanan, seperti reaksi karbon, oksigen, nitrogen, dan hidrogen. Penghapusan elemen berbahaya dan mudah menguap, seperti antimon, telurium, selenium, dan bismut, dalam tungku induksi vakum merupakan hal yang sangat penting secara praktis.

Pemantauan yang tepat terhadap reaksi kelebihan karbon yang bergantung pada tekanan untuk menyelesaikan deoksidasi hanyalah salah satu contoh keserbagunaan proses menggunakan proses VIM untuk produksi superalloy. Bahan selain superalloy didekarburisasi, didesulfurisasi, atau didistilasi selektif dalam tungku induksi vakum untuk memenuhi spesifikasi dan menjamin sifat material. Karena tekanan uap yang tinggi dari sebagian besar unsur jejak yang tidak diinginkan, unsur-unsur tersebut dapat dikurangi hingga tingkat yang sangat rendah melalui distilasi selama peleburan induksi vakum, khususnya untuk paduan dengan kekuatan yang sangat tinggi pada suhu operasi yang lebih tinggi. Untuk berbagai paduan yang harus memenuhi persyaratan kualitas tertinggi, tungku induksi vakum adalah sistem peleburan yang paling cocok.

Metode berikut dapat dengan mudah digabungkan dengan sistem VIM untuk menghasilkan lelehan yang bersih:
Kontrol atmosfer dengan tingkat kebocoran dan desorpsi yang rendah
Pemilihan bahan tahan api yang lebih stabil untuk lapisan wadah
Pengadukan dan homogenisasi dengan pengadukan elektromagnetik atau pembersihan gas
Kontrol suhu yang tepat untuk meminimalkan reaksi wadah dengan lelehan
Teknik deslagging dan penyaringan yang sesuai selama proses pengecoran
Penerapan teknik pencucian dan tundish yang sesuai untuk menghilangkan oksida lebih baik.