Zer da hutsean indukzio bidezko urtzea?

Hutsean urtzea metalak eta aleazioak urtzeko teknika bat da, hutsean egiten dena.

Teknologia honek metal arraroak atmosferak eta material errefraktarioek kutsatzea eragotzi dezake, eta arazketa eta purifikazio funtzioa du. Hutsean urtuz, kalitate handiko metalak eta aleazioak lor daitezke, gas edukiera txikikoak, inklusio gutxikoak eta segregazio txikikoak. Metodo hau funtsezkoa da purutasun handiko eta kalitate handiko metal materialak lortzeko, batez ere urtzen zailak diren eta purutasun ultra-handikoa behar duten aleazio edo metaletarako egokia. Hutsean urtzeko metodoen artean daude elektroi-sorta bidezko urtzea, hutsean indukzio bidezko urtzea, hutsean arku bidezko labe bidezko urtzea eta plasma bidezko labe bidezko urtzea. Adibidez, elektroi-sorta bidezko urtzeak energia handiko elektroi-sortak erabiltzen ditu material urtuak bonbardatzeko, azkar energia termiko bihurtuz eta urtuz. Metodo hau egokia da zailtasun handiko eta purutasun ultra-handiko aleazioak edo metalak urtzeko.

Horrez gain, hutsean urtzeak metalezko materialen gogortasuna, nekearen erresistentzia, korrosioaren erresistentzia, tenperatura altuko arrastatze-errendimendua eta iragazkortasun magnetikoa hobetzen ere laguntzen du.

Hutsean indukziozko labeko urtzea indukzio elektromagnetikoa erabiltzen duen prozesua da, metalezko eroaleetan korronte zurrunbilotsuak sortzeko hutsune-baldintzetan, labeko materiala berotzeko. Ezaugarri hauek ditu: urtze-ganberako bolumen txikia, hutsean ponpatzeko denbora eta urtze-ziklo laburra, tenperatura eta presioaren kontrol erosoa, elementu lurrunkorren birziklagarritasuna eta aleazioaren konposizioaren kontrol zehatza. Goiko ezaugarri horiei esker, ekipamendu garrantzitsu bihurtu da aleazio bereziak ekoizteko, hala nola altzairu berezia, zehaztasun-aleazioak, berogailu elektrikoko aleazioak, tenperatura altuko aleazioak eta korrosioarekiko erresistenteak diren aleazioak.

1. Zer da hutsa?

Ontzi itxi batean, gas molekulen kopurua gutxitzearen ondorioz, gas molekulek azalera-unitate batean egiten duten presioa gutxitzen da. Une horretan, ontziaren barruko presioa presio normala baino txikiagoa da. Presio normala baino txikiagoa den gas-espazio mota horri hutsunea deitzen zaio.

2. Zein da hutsean indukziozko labe baten funtzionamendu-printzipioa?

Metodo nagusia metalaren kargan bertan korrontea sortzeko indukzio elektromagnetikoa aplikatzea da, eta ondoren metalaren kargaren erresistentzian oinarritzea energia elektrikoa energia termiko bihurtzeko Joule Lenz legearen arabera, metalak urtzeko erabiltzen dena.

3. Nola sortzen da nahasketa elektromagnetikoa hutsean egindako indukzio-labe batean?

Gurgolan dagoen metal urtuak indar elektrikoa sortzen du indukzio-bobinak sortutako eremu magnetikoan. Azal-efektuaren ondorioz, metal urtuak sortutako korronte zurrunbilotsuak indukzio-bobinatik igarotzen den korrontearen norabidearen aurkakoak dira, eta horrek elkar aldaratzea eragiten du; metal urtuaren gaineko aldaratze-indarra beti gurutzaren ardatzerantz zuzentzen da, eta metal urtua ere gurutzaren erdialderantz bultzatzen da; Indukzio-bobina bobina laburra denez, bi muturretan efektu laburrak dituenez, indukzio-bobinaren bi muturretan dagokion indar elektrikoa gutxitzen da, eta indar elektrikoaren banaketa txikiagoa da goiko eta beheko muturretan eta handiagoa erdialdean. Indar honen pean, metal-likidoa lehenik erdialdetik gurutzaren ardatzerantz mugitzen da, eta gero gora eta behera isurtzen da erdialderantz. Fenomeno hau zirkulatzen jarraitzen du, metal-likidoaren mugimendu bortitz bat sortuz. Benetako urtzean, gurutzaren erdian metal-likidoa gora puztu eta gora eta behera iraultzearen fenomenoa ezaba daiteke, eta horri nahasmendu elektromagnetikoa deritzo.

4. Zein da nahasketa elektromagnetikoaren funtzioa?

① Urtze-prozesuan zehar erreakzio fisiko eta kimikoen abiadura bizkortu dezake; ② Urtutako metal likidoaren konposizioa bateratu; ③ Gurgolan dagoen metal urtuaren tenperatura koherentea izaten da, eta horrek erreakzioa erabat osatzen du urtzean zehar; ④ Nahastearen emaitzak bere presio estatikoaren efektua gainditzen du, gurugolan dagoen sakonean dauden burbuila disolbatuak likidoaren gainazalera irauliz, gasaren isurketa erraztuz eta aleazioaren gas inklusio edukia murriztuz. Nahaste biziak gurugolan dagoen metal urtuaren higadura mekanikoa areagotzen du, eta horrek bere iraupena eragiten du; ⑥ Tenperatura altuetan gurugoetan dauden material errefraktarioen deskonposizioa bizkortu, eta horrek aleazio urtuaren berriro kutsadura eragiten du.

5. Zer da hutsune-gradua?

Hutsune-graduak gas baten mehetasuna adierazten du presio atmosferiko baten azpitik, normalean presio gisa adierazten dena.

6. Zein da isuri-tasa?

Ihes-tasak hutseko ekipoa itxi ondoren denbora unitateko presioaren igoera adierazten du.

7. Zer da azal-efektua?

Larruazal efektuak eroale baten zeharkako sekzioan korronte banaketa irregularraren fenomenoa adierazten du (urtze-lanetan labearen kargari erreferentzia eginez) korronte alternoa bertatik igarotzen denean. Zenbat eta handiagoa izan eroalearen gainazaleko korronte-dentsitatea, orduan eta txikiagoa izango da korronte-dentsitatea erdigunerantz.

8. Zer da indukzio elektromagnetikoa?

Korronte alternoa hari batetik igarotzen da eta eremu magnetiko alterno bat sortzen du haren inguruan, hari itxi bat eremu magnetiko aldakor batean jartzeak, berriz, korronte alternoa sortzen du hariaren barruan. Fenomeno horri indukzio elektromagnetikoa deritzo.

10. Zeintzuk dira hutsean indukziozko labean urtzearen abantailak?

① Ez dago airearen eta zeparen kutsadurarik, urtutako aleazioa purua da eta errendimendu maila altua du;

② Hutsean urtzeak desgasifikazio baldintza onak sortzen ditu, eta ondorioz, gas edukia txikia da urtutako altzairuan eta aleazioan;

③ Hutsean, metalak ez dira erraz oxidatzen;

④ Lehengaiek ekarritako ezpurutasunak (Pb, Bi, etab.) hutsean lurrundu daitezke, eta horrek materiala purifikatu egiten du;

⑤ Hutsean indukziozko labeko urtzean, karbono desoxidazioa erabil daiteke, eta desoxigenazio-produktua gasa da, eta horrek aleazio-purutasun handia ematen du;

⑥ Konposizio kimikoa zehaztasunez doitu eta kontrolatu dezake;

⑦ Itzulitako materialak erabil daitezke.

11. Zeintzuk dira hutsean indukziozko labean urtzearen desabantailak?

① Ekipamendua konplexua, garestia eta inbertsio handia eskatzen du;

② Mantentze-lan deserosoa, urtze-kostu handiak eta kostu nahiko altuak;

③ Urtze-prozesuan zehar gurutzeetan dauden material errefraktarioek eragindako metalen kutsadura;

④ Ekoizpen-multzoa txikia da, eta ikuskapen-lan-karga handia.

12. Zeintzuk dira huts-ponpen oinarrizko parametro eta esanahi nagusiak?

① Hutsune-maila handia: Huts-ponpa baten sarrera itxita dagoenean hustuketa-aldi luze baten ondoren lor daitekeen presio-balio egonkor minimoari (hau da, hutsune-maila egonkor handienari) ponparen hutsune-maila maximoa deritzo.

② Hustutze-tasa: Ponpa batek denbora-unitateko ateratzen duen gas-bolumena huts-ponpa baten ponpaketa-tasa da.

③ Irteerako presio maximoa: Huts-ponpa baten ihes-atakatik gasa isurtzen den presio maximoa, funtzionamendu normalean.

④ Aurre-presioa: Huts-ponparen ihes-atakan mantendu behar den gehienezko presio-balioa, funtzionamendu segurua bermatzeko.

13. Nola aukeratu huts-ponpa sistema egokia?

① Huts-ponpa baten ponpaketa-abiadura huts-ponparen sarrera-presio jakin bati dagokio;

② Ponpa mekanikoek, Roots ponpek eta olio-bultzatzaile ponpek ezin dute zuzenean atmosferara isurketarik egin eta aurrealdeko ponparen menpe egon behar dute agindutako aurrepresioa ezarri eta mantentzeko, normal funtziona dezaten.

14. Zergatik gehitu behar zaizkie kondentsadoreak zirkuitu elektrikoei?

Indukzio-bobinaren eta labe metalikoaren materialaren arteko distantzia handia dela eta, ihes magnetikoa oso larria da, fluxu magnetiko erabilgarria oso baxua da eta potentzia erreaktiboa handia. Beraz, zirkuitu kapazitiboetan, korrontea tentsioaren aurretik doa. Induktantziaren eragina konpentsatzeko eta potentzia-faktorea hobetzeko, beharrezkoa da zirkuituan edukiontzi elektriko kopuru egokia sartzea, kondentsadorea eta induktorea paraleloan erresonatu ahal izateko, eta horrela indukzio-bobinaren potentzia-faktorea hobetuz.

15. Zenbat piezaz osatuta dago hutsean indukziozko labe baten ekipamendu nagusia?

Urtze-ganbera, isurtze-ganbera, huts-sistema, elikatze-sistema.

16. Zein dira huts-sistemaren mantentze-neurriak urtze-prozesuan zehar?

① Hutsean dagoen ponparen olioaren kalitatea eta olio maila normalak dira;

② Iragazki-babesa alderantzikatuta dago normalean;

③ Isolamendu-balbula bakoitzaren zigilatzea normala da.

17. Zein dira urtze-prozesuan zehar energia-hornidura sistemaren mantentze-neurriak?

① Kondentsadorearen hozte-uraren tenperatura normala da;

② Transformadorearen olioaren tenperatura normala da;

③ Kablearen hozte-uraren tenperatura normala da.

18. Zeintzuk dira hutsean indukziozko labean urtzeko gurutze-baldintzak?

① Egonkortasun termiko handia du, hozte eta berotze azkarrak eragindako pitzadurak saihesteko;

② Egonkortasun kimiko handia du, gurutzadura material errefraktarioek kutsatzea saihesteko;

③ Tenperatura altuak eta labeko materialen inpaktuak jasateko suarekiko erresistentzia handia eta tenperatura altuko egitura-erresistentzia nahikoa izatea;

④ Gurgolak dentsitate handia eta lanerako gainazal leuna izan behar du, gurutzaren eta metal likidoaren arteko kontaktu-azalera murrizteko eta metal hondakinen gurutzaren gainazalean itsaspen-maila murrizteko.

5 Isolamendu-propietate handiak ditu;

⑥ Bolumen txikiko uzkurdura sinterizazio prozesuan zehar;

⑦ Lurrunkortasun txikia eta hidratazioarekiko erresistentzia ona ditu;

⑧ Gurgola-materialak gas askapen txikia du.

⑨ Gurgolak material baliabide ugari eta prezio baxuak ditu.

19. Nola hobetu daiteke gurutzeen tenperatura altuko errendimendua?

① MgO hareazko CaO edukia eta CaO/SiO2 erlazioa murriztu, fase likidoaren kopurua murrizteko eta fase likidoa sortzen den tenperatura igotzeko.

② Kristal-aleen egonkortasuna hobetu.

③ Sinterizatutako geruzan birkristalizazio-egoera ona lortzeko, porositatea murrizteko, ale-mugaren zabalera murrizteko eta mosaiko-egitura bat osatzeko, fase solido eta solidoen konbinazio zuzena sortuz, horrela fase likidoaren eragin kaltegarriak murriztuz.

20. Nola aukeratu gurutzaduraren tamaina geometriko egokia?

① Gurdiaren hormaren lodiera, oro har, gurriaren (eratutako) diametroaren 1/8tik 1/10era bitartekoa da;

② Altzairu likidoak gurutzagailuaren bolumenaren % 75 hartzen du;

③ R-ren angelua 45 ° ingurukoa da;

④ Labearen hondoaren lodiera, oro har, labearen paretaren lodiera baino 1,5 aldiz handiagoa da.

21. Zeintzuk dira gurutzak lotzeko itsasgarri erabilienak?

① Materia organikoa: dextrina, pulpa-hondakin likidoa, erretxina organikoa, etab.

② Substantzia ez-organikoak: sodio silikatoa, gatzun, azido borikoa, karbonatoa, buztina, etab.

22. Zein da itsasgarriaren (H3BO3) funtzioa gurutzak lotzeko?

Azido borikoak (H3BO3) hezetasun guztia ken dezake 300 ℃-tik behera berotuz baldintza normaletan, eta anhidrido borikoa (B2O3) deitzen zaio.

① Tenperatura baxuetan, MgO eta Al2O3 batzuk B2O3 likidoan disolba daitezke trantsizio-produktu sorta bat osatzeko, MgO · Al2O3-ren fase solidoko difusioa bizkortuz eta birkristalizazioa sustatuz, gurutzaren sinterizazio-geruza tenperatura baxuagoetan sortzea eraginez, eta horrela sinterizazio-tenperatura murriztuz.

② Azido borikoaren urtze- eta lotura-efektuan oinarrituta tenperatura ertainean, erdi-sinterizatutako geruza loditu daiteke edo bigarren mailako sinterizazioa egin aurretik gurutzaduraren erresistentzia handitu.

③ CaO duen magnesia hareazko materialetan, aglutinatzaileen erabilerak 2CaO · SiO2-ren kristal-eraldaketa murriztu dezake 850 ℃-tik behera.

23. Zeintzuk dira gurutzak moldatzeko metodo desberdinak?

Bi modu.

① Labetik kanpo aurrefabrikazioa; Lehengaiak (magnesiozko edo aluminiozko magnesio espinelazko material errefraktarioak) partikula-tamaina erlazio jakin batekin nahastu eta itsasgarri egokiak hautatu ondoren, gurutze-moldean eratzen dira bibrazio eta presio isostatiko prozesuen bidez. Gurutze-gorputza lehortu eta aurrefabrikatutako gurutze batean prozesatzen da tenperatura altuko tunel-labe batean, gehienez ≥ 1700 ℃ × 8 orduko errekuntza-tenperatura duena.

② Labearen barruan zuzenean jotzea; Gehitu itsasgarri solido kopuru egokia, hala nola azido borikoa, partikula-tamainako proportzio egokira, nahastu uniformeki eta zapaldu betegarri trinkoa lortzeko. Sinterizazioan, mikroegitura desberdinak sortzen dira pieza bakoitzaren tenperatura aldatzean.

24. Zenbat geruzaz osatuta dago gurutzaren sinterizazio-egitura, eta zer eragin du gurutzaren kalitatean?

Gurgolaren sinterizazio-egitura hiru geruzatan banatuta dago: sinterizazio-geruza, erdi-sinterizazio-geruza eta geruza soltea.

Sinterizazio geruza: Labearen prozesuan, partikulen tamaina birkristalizatzen da. Tenperatura baxuko muturrean dauden hareazko partikulen tamaina ertaina izan ezik, jatorrizko proportzioa ezin da batere ikusi, eta egitura uniforme eta fin bat aurkezten da. Ale-mugak oso estuak dira, eta ezpurutasunak ale-muga berrietan birbanatzen dira. Sinterizazio geruza gurutz-hormaren barnealdean kokatutako estalki gogorra da, urtutako metalarekin zuzenean kontaktuan dagoena eta hainbat indar jasaten dituena, beraz, geruza hau oso garrantzitsua da gurutz-hormarentzat.

Geruza soltea: Sinterizazioan, isolamendu geruzaren inguruko tenperatura baxua da, eta magnesio harea ezin da sinterizatu edo beira fasearekin lotu, egoera guztiz soltean geratuz. Geruza hau gurutzaren kanpoko aldean dago eta helburu hauek betetzen ditu: lehenik eta behin, bere egitura solte eta eroankortasun termiko eskasagatik, gurutzaren barneko hormatik kanpora transferitzen den beroa murrizten da, bero-galera murriztuz, isolamendua emanez eta gurutzaren barruko eraginkortasun termikoa hobetuz; Bigarrenik, geruza soltea babes-geruza bat ere bada. Sinterizatutako geruzak maskor bat osatu duenez eta metal likidoarekin zuzenean kontaktuan jartzen denez, pitzatzeko joera du. Pitzatzen denean, urtutako metal likidoa pitzaduratik aterako da, eta geruza soltea, berriz, gutxiago pitzatzeko joera du bere egitura solteagatik. Barneko geruzatik isurtzen den metal likidoa blokeatzen du, sentsore-eraztunari babesa emanez; Hirugarrenik, geruza soltea oraindik bufferra da. Sinterizatutako geruza maskor gogor bihurtu denez, bolumen orokorraren hedapena eta uzkurdura gertatzen dira berotu eta hozten denean. Geruza soltearen egitura solteagatik, gurutzaren bolumen-aldaketan bufferra egiteko funtzioa betetzen du.

Geruza erdi-sinterizatua (trantsizio-geruza bezala ere ezaguna): geruza sinterizatuaren eta geruza soltearen artean kokatua, bi zatitan banatuta. Geruza sinterizatuaren ondoan, ezpurutasunak urtu eta birbanatu edo magnesio harea partikulekin lotzen dira. Magnesio harea partzialki birkristalizatzen da, eta harea partikula handiak bereziki trinko agertzen dira; Geruza soltearen ondoan dauden zatiak itsasgarri bidez guztiz lotuta daude. Geruza erdi-sinterizatuak geruza sinterizatu eta geruza solte gisa balio du.

25. Nola aukeratu labearen prozesu sistema?

① Labearen gehienezko tenperatura: Korapilodun gurutzaren isolamendu geruzaren lodiera 5-10 mm-koa denean, magnesia elektriko urtuarentzat, sinterizatutako geruzak gurutzaren lodieraren % 13-15 baino ez du hartzen 1800 ℃-tan labean. 2000 ℃-ko labean labean, % 24-27 hartzen du. Gurutzaren tenperatura altuko erresistentzia kontuan hartuta, hobe da labearen tenperatura altuagoa izatea, baina ez da erraza gehiegi igotzea. Tenperatura 2000 ℃-tik gorakoa denean, ezti-orratz itxurako egitura bat sortzen du magnesio oxidoaren sublimazioagatik edo karbonoak magnesio oxidoa erreduzitzeagatik, baita magnesio oxidoaren birkristalizazio biziagatik ere. Beraz, labearen gehienezko tenperatura 2000 ℃-tik behera kontrolatu behar da.

② Berotze-abiadura: Berotze-fase goiztiarrean, material errefraktarioetatik hezetasuna eraginkortasunez kentzeko, nahikoa berotze-aurre egin behar da. Oro har, berotze-abiadura motela izan behar da 1500 ℃-tik behera; labearen tenperatura 1500 ℃-tik gorakoa denean, magnesia-harea elektrikoki urtua sinterizatzen hasten da. Une horretan, potentzia handia erabili behar da labearen gehienezko tenperatura espero den arte azkar berotzeko.

③ Isolamendu denbora: Labearen tenperatura maximora iritsi ondoren, isolamendua tenperatura horretan egin behar da. Isolamendu denbora labe motaren eta materialaren arabera aldatzen da, adibidez, 15-20 minutu magnesiozko gurutze elektriko txikientzat eta 30-40 minutu magnesiozko gurutze elektriko handi eta ertainentzat.

Beraz, labean berotze-tasa eta tenperaturarik altuenean labekatzea egokitu behar dira horren arabera.