Legura na bazi nikla odnosi se na vrstu legure visoke čvrstoće i određene otpornosti na oksidaciju i koroziju na 650 ~ 1000 stepeni, uključujući leguru otpornu na toplotu na bazi nikla, leguru otpornu na koroziju na bazi nikla, leguru otpornu na habanje na bazi nikla, precizna legura na bazi nikla i legura sa memorijom oblika na bazi nikla. Svi oni imaju vrlo važne primjene, poput superlegura na bazi nikla, koje se često koriste u proizvodnji lopatica avio-motora i raketnih motora, nuklearnih reaktora, opreme za konverziju energije, itd., i služe u vrhunskim oblastima avijacije, proizvodnje električne energije , nacionalnu odbranu, liječenje i nuklearnu industriju.
Zbog visoke tačke topljenja originalnih komponenti legure na bazi nikla i visokih zahteva za njenom čistoćom, proces topljenja legure na bazi nikla razlikuje se od konvencionalne metode topljenja, koja je veoma jedinstvena. Sažetak je sljedeći:
1. Vakuumsko indukcijsko topljenje (VIM)
Vakuumsko indukcijsko topljenje (VIM) je metoda topljenja korištenjem elektromagnetne indukcije za stvaranje vrtložne struje u metalnim provodnicima za zagrijavanje punjenja peći u vakuumskim uvjetima.
VIM može da obezbedi maksimalnu kontrolu hemijskog sastava kako bi se sprečio kontakt rastopljene tečnosti sa vodonikom, kiseonikom i azotom u atmosferi. Elektromagnetno miješanje ne samo da može učiniti otopljenu tekućinu ujednačenom, već i kontinuirano dovoditi reaktante do taline i sučelja vakuuma, tako da naknadna reakcija rafiniranja može teći glatko. Sadržaj gasa i isparavanje i taloženje nemetalnih inkluzija mogu značajno poboljšati mehanička svojstva većine superlegura.
VIM peć je važna topionička oprema za proizvodnju superlegura na bazi nikla, legura otpornih na koroziju i drugih specijalnih legura. Posebno za legure koje sadrže aktivnije elemente kao što su aluminijum i titanijum, mora se primeniti vakuumsko indukcijsko topljenje.
2. Pretapanje elektrošljake (ESR)
Pretapanje elektrotroske (ESR) je metoda topljenja korištenjem otporne topline koja nastaje kada struja prolazi kroz rastopljenu trosku kao izvor topline. Radi se o tome da struja prolazi kroz otpornu toplinu bazena tečne šljake kako bi se otopila metalna elektroda, a rastopljeni metal konvergira u kapljice. Kad kapljice padnu, prolaze kroz sloj troske i ulaze u bazen rastaljenog metala, a zatim kristaliziraju i skrućuju se u čelične ingote u kristalizatoru hlađenom vodom. Metalurgija elektrošljake je danas važno sredstvo za proizvodnju visokokvalitetnih materijala. Kombinira topljenje na visokim temperaturama, kemijsko rafiniranje i kondenzacijsku kristalizaciju za proizvodnju visokokvalitetnih ingota. Ima prednosti visoke čistoće, niskog sadržaja sumpora, manje nemetalnih inkluzija, glatke površine ingota, ujednačene i guste kristalizacije, ujednačene metalografske strukture i hemijskog sastava, a ima široku primenu u vazduhoplovstvu, vojsci, energetici, brodogradnji, elektronici, petrohemija Teške mašinerije i transport su važne oblasti nacionalne ekonomije.
3. Vakuumsko topljenje potrošnog luka (VAR)
Vakuumsko lučno ponovno topljenje (VAR) je korištenje jednosmjernog napajanja za stvaranje luka između elektrode i osnovne ploče bakrenog lončića postavljene u vodeni omotač pod vakuumom. Zagrijavanje lučnim lukom stvara visoku toplinu, topi elektrodu, topi elektrodu i formira rastopljeni bazen u vodi hlađenom bakrenom lončiću. Otopljeni metal završava brzo skrućivanje, kristalizaciju i skrućivanje u ingote.
Taljenje u vakuumu se općenito koristi za rafiniranje lako oksidirajućih metala i legura kao što su nehrđajući čelik, superlegura, titan cirkonij tantal niobij volfram molibden, itd., što smanjuje gubitak aktivnih elemenata (kao što su Al i Ti) i proces skrućivanja ingota se može kontrolisati, značajno poboljšavajući čistoću, uniformnost, otpornost na zamor i žilavost ingota na lom. Stoga je konzistencija i ujednačenost njegove strukture dobra, broj inkluzija je mali, a čistoća legure je dodatno poboljšana. Vakuumsko topljenje je vrlo pogodno za topljenje specijalnog čelika, aktivnih i vatrostalnih metala kao što su titan, molibden i niobij.
Važno je napomenuti da se većina specijalnih materijala kao što su visokokvalitetne superlegura i legure otporne na koroziju u zemlji i inostranstvu ne proizvode jednim postupkom, već dvostrukim ili trostrukim postupkom, odnosno vakuumskom indukcijskom peći plus peći za topljenje šljake (VIM plus ESR) ili vakuumska indukciona peć plus vakuumska potrošna peć (VIM plus VAR). Postoji i nekoliko oštrih industrija, kao što su vojni proizvodi, koje proizvodi (VIM plus ESR plus VAR).
