真空アーク溶解、特に真空アーク再溶解（VAR）は、主に高品質の金属合金の製造に使用される二次溶解プロセスである。このプロセスは、航空宇宙、エネルギー、原子力部門などの産業における重要な用途で特に重要です。
真空アーク溶解の仕組み高品質金属合金への4つの重要なステップ
1.セットアップと初期溶解
VARプロセスは、円筒形の消耗電極から始まります。この電極は通常、以前に鋳造された金属合金から作られます。電極は真空チャンバー内に置かれ、水冷銅るつぼの上に配置される。るつぼは、アークを制御するために、電極よりも大きな直径を持つように設計されている。るつぼの底には、再溶解される同じ合金が少量置かれる。
2.アークの形成と溶解
電極とるつぼ内の金属の間に直流電気アークが形成される。このアークはほぼ5000Kの温度に達することがあり、電極の底を急速に溶かす。溶融金属液滴は、アークを通ってるつぼ内に落下し、溶融プールを形成する。
3.制御された凝固
金属は溶融し続け、るつぼに滴下すると、るつぼの水冷壁により急速に冷却され、凝固に至ります。凝固プロセスは、均質で精錬されたインゴットの形成を確実にするため、綿密に制御されます。冷却速度、電極とるつぼの間隙、使用電流は、最終製品の品質に影響する重要なパラメーターである。
4.精製と精錬
VARプロセスにおける真空環境と高温は、不純物の除去と金属の結晶構造の微細化を促進する。これは、耐火物と接触することなく精製できるチタンやジルコニウムのような反応性金属や、介在物の清浄度を高める鋼や超合金にとって特に重要です。
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