チタンのVAR（真空アーク再溶解）プロセスは、チタン合金を精製するために使用される特殊技術です。このプロセスは、バイオメディカル、航空、航空宇宙分野などの高品質な材料を必要とする産業にとって不可欠です。
高品質のチタン合金を実現するための6つの重要なステップ
1.真空環境での溶解
VARプロセスは、汚染を防ぎ不純物を除去するために真空中で行われます。この環境は、鉛、スズ、ビスマス、テルル、ヒ素、銅など、チタン合金には好ましくない蒸気圧の高い元素の蒸発を可能にします。
2.液滴と溶融池の形成
チタン電極の先端は直流（DC）アークによって加熱され、溶融して液滴を形成します。この液滴は低密度の酸化物インクルージョンを持ち、真空を通過して下の溶融プールに落下します。これらの液滴の動きは、凝固リムまたはインゴットの表面に向かって不純物を偏析させるのに役立つ。
3.水冷金型での凝固
溶融池は水冷金型内で凝固します。この急冷は、均一で欠陥のない結晶構造の形成に役立つ。凝固プロセスは、チタン合金の可能な限り最高の特性を確保するために制御されます。
4.マルチプルVARプロセス
チタンの場合、VAR処理は通常複数回行われます（ダブルまたはトリプルVAR処理）。この繰り返しにより、チタンの純度と均質性が高まり、材料の完全性が最優先される重要な用途に適しています。
5.モニタリングと制御
VAR処理には、伝導、放射、対流、ローレンツ力による移流など、複雑な熱伝達メカニズムが関与しています。これらの要因を監視・制御することは、プールの形状と溶融速度を一定に保つために極めて重要であり、最終的なチタンインゴットの品質に直接影響します。
6.産業への応用と最適化
チタンの VAR プロセスは成熟した工業技術であり、低消費電力、高速溶融、優れた品質再現性を特徴としています。工業的手法を最適化するために、継続的な数学的モデリングと数値シミュレーションが行われており、このプロセスが様々な高需要産業の厳しい要件を満たすことを保証しています。
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