ニッケル基合金の一般的な製錬プロセス

ニッケルベースの合金は、ニッケルベースの耐熱合金、ニッケルベースの耐食合金、ニッケルベースの耐摩耗合金を含む、650〜1000度で高強度と特定の耐酸化性および耐腐食性を備えた一種の合金を指します。ニッケルベースの精密合金とニッケルベースの形状記憶合金。 それらはすべて、航空エンジンのブレードやロケット エンジン、原子炉、エネルギー変換装置などの製造によく使用されるニッケル基超合金などの非常に重要な用途を持ち、航空、発電のハイエンド分野に役立ちます。 、国防、医療、原子力産業。

ニッケル基合金の元の成分の融点が高く、その純度に対する要求が高いため、ニッケル基合金の製錬プロセスは従来の製錬方法とは異なり、非常にユニークです。 概要は次のとおりです。

1. 真空誘導溶解（VIM）
真空誘導溶解 (VIM) は、電磁誘導を使用して金属導体に渦電流を発生させ、真空条件下で炉装入物を加熱する製錬方法です。
VIM は、溶融液体が大気中の水素、酸素、窒素と接触するのを防ぐために、化学組成を最大限に制御することができます。 電磁攪拌は、溶融液体を均一にするだけでなく、反応物を溶融物と真空の界面に連続的にもたらし、その後の精製反応がスムーズに進行できるようにします。 ガス含有量と非金属介在物の揮発と析出により、ほとんどの超合金の機械的特性が大幅に向上します。
VIM 炉は、ニッケル基超合金、耐食性合金、およびその他の特殊合金材料を製造するための重要な製錬設備です。 特に、アルミニウムやチタンなどのより活性な元素を含む合金の場合、真空誘導溶解を採用する必要があります。

2. エレクトロスラグ再溶解（ESR）
エレクトロスラグ再溶解（ESR）とは、溶融スラグに電流を流した際に発生する抵抗熱を熱源として製錬する方法です。 それは、電流が液体スラグプールの抵抗熱を通過して金属電極を溶融し、溶融金属が液滴に収束することです。 液滴が落下すると、スラグ層を通過して金属溶融池に入り、水冷晶析装置で結晶化して鋼塊に凝固します。 エレクトロスラグ冶金は、現在、高品質の材料を生産するための重要な手段です。 高温溶解、化学精錬、凝縮結晶化を組み合わせて高品質のインゴットを製造します。 高純度、低硫黄含有量、非金属介在物が少ない、インゴットの滑らかな表面、均一で緻密な結晶化、均一な金属組織と化学組成の利点があり、航空宇宙、軍事、エネルギー、造船、エレクトロニクス、石油化学 重機と輸送は、国民経済の重要な分野です。

3. 真空消耗アーク溶解（VAR）
真空アーク再溶解 (VAR) は、DC 電源を使用して、電極と真空下のウォーター ジャケットに配置された銅るつぼベース プレートの間にアークを生成することです。 アーク加熱は高熱を発生させ、電極を溶かし、電極を溶かし、水冷銅るつぼに溶融プールを形成します。 溶融金属は急速凝固、結晶化、凝固を完了してインゴットになります。
真空アーク製錬は、一般に、ステンレス鋼、超合金、チタン ジルコニウム タンタル ニオブ タングステン モリブデンなどの酸化しやすい金属や合金を精製するために使用され、活性元素 (Al や Ti など) の損失を減らし、インゴット凝固プロセスを行います。制御可能であり、インゴットの清浄度、均一性、耐疲労性、および破壊靭性を大幅に改善します。 したがって、その構造の一貫性と均一性が良好で、介在物の数が少なく、合金の純度がさらに向上します。 真空アーク製錬は、特殊鋼、チタン、モリブデン、ニオブなどの活性金属および高融点金属の製錬に非常に適しています。

注目に値するのは、国内外の高品質の超合金や耐食合金などのほとんどの特殊な材料が、単一のプロセスではなく、真空誘導炉とエレクトロスラグ再溶解炉 (VIM) による二重または三重のプロセスで製造されていることです。プラス ESR) または真空誘導炉プラス真空消耗炉 (VIM プラス VAR)。 (VIM と ESR と VAR) によって製造される軍事製品など、いくつかの過酷な産業もあります。