Pemrosesan Solidifikasi Cepat (RSP) adalah teknologi yang menggunakan tingkat pendinginan yang sangat tinggi (biasanya 103 ke 106 K/s atau bahkan lebih tinggi) untuk dengan cepat mendinginkan logam cair untuk mendapatkan bahan logam dengan organisasi non-kesetimbangan, biji -bijian halus, atau bahkan struktur amorf. Paduan amorf, juga dikenal sebagai kacamata logam, adalah produk khas dari teknologi pemadatan cepat. Pengaturan atom mereka yang unik memberi mereka mekanis yang sangat baik, fisik, dan sifat kimia.
Karena karakteristik pemanasan yang unik, Pemanasan induksi menunjukkan potensi besar dalam pemadatan cepat dan persiapan paduan amorf.
Keuntungan pemanasan induksi dalam pemadatan cepat dan persiapan paduan amorf tercermin:
- Pemanasan cepat dan efisien: Pemanasan induksi dapat dengan cepat melelehkan logam ke suhu yang diperlukan, Persingkat waktu pencairan, dan mengurangi kelelahan elemen, yang sangat penting untuk persiapan paduan amorf dengan komposisi yang tepat.
- Input energi yang dapat dikendalikan: Dengan menyesuaikan daya dan frekuensi catu daya frekuensi menengah, Suhu dan laju pemanasan leleh dapat dikontrol secara akurat untuk memberikan kondisi awal yang stabil untuk proses pemadatan cepat berikutnya.
- Teknologi wadah bebas wadah atau dingin: Pemanasan induksi dapat mencapai pencairan suspensi (bebas wadah) atau meleleh di wadah tembaga berpendingin air (wadah dingin), menghindari reaksi antara leleh dan bahan wadah dan meningkatkan kemurnian paduan, yang sangat penting untuk persiapan paduan amorf berkinerja tinggi.
- Mudah diintegrasikan dengan perangkat pemadatan yang cepat: Sistem pemanas induksi relatif kompak dan mudah diintegrasikan dengan berbagai perangkat pemadatan cepat (seperti cetakan injeksi, Metode pelemparan sabuk, metode atomisasi, dll.) Untuk mencapai operasi peleburan dan pemadatan yang cepat secara berkelanjutan.
- Berlaku untuk berbagai sistem paduan: Pemanasan induksi dapat diterapkan pada pencairan berbagai logam dan sistem paduan, Memberikan kemungkinan menyiapkan paduan amorf dengan komposisi dan sifat yang berbeda.
Eksplorasi pemadatan cepat dan persiapan paduan amorf menggunakan frekuensi menengah pemanasan induksi.
- Melting induksi – Melelehkan pemintalan/casting jet: Ini adalah metode yang umum digunakan untuk menyiapkan pita atau kawat paduan amorf. Paduan ingot dengan cepat meleleh dalam tungku induksi frekuensi sedang, Dan kemudian logam cair disemprotkan ke roller pendingin berputar berkecepatan tinggi melalui nosel untuk mencapai laju pendinginan yang sangat tinggi. Kecepatan dan kemampuan kontrol pemanasan frekuensi menengah membantu mendapatkan lelehan yang seragam dengan super panas sedang, Memberikan kondisi yang menguntungkan untuk pemadatan cepat berikutnya.
- Melting induksi – Atomisasi gas: Setelah paduan dilelehkan dalam tungku induksi frekuensi sedang, itu disemprot dengan gas bertekanan tinggi (seperti argon, nitrogen) untuk atomisasi menjadi tetesan halus. Tetesan ini dengan cepat didinginkan dan dipadatkan selama penerbangan untuk mendapatkan bubuk amorf atau mikrokristalin. Karakteristik wadah bebas wadah atau dingin dari pemanasan induksi frekuensi menengah dapat mengurangi kontaminasi leleh dan meningkatkan kemurnian bubuk.
- Melting induksi – Casting cetakan tembaga: Untuk persiapan paduan amorf curah, Pemanasan induksi kadang -kadang digunakan untuk melelehkan paduan, Dan kemudian lelehan dengan cepat dituangkan ke dalam cetakan tembaga dengan konduktivitas termal yang baik. Meskipun laju pendinginan relatif rendah, masih dimungkinkan untuk mendapatkan struktur amorf atau nanokristalin dengan ukuran tertentu dengan mengoptimalkan komposisi paduan dan desain cetakan.
- Melting levitasi induksi – Solidifikasi yang cepat: Logam cair tersuspensi oleh gaya elektromagnetik, benar -benar menghindari kontak dengan wadah, dan kemudian pemadatan cepat dicapai dengan memotong arus suspensi atau menyuntikkan gas pendingin. Metode ini dapat menghasilkan paduan amorf dengan kemurnian tinggi, terutama untuk sistem paduan yang sensitif terhadap reaksi wadah.
Tantangan
Meskipun pemanasan induksi memiliki keunggulan yang signifikan dalam persiapan pemadatan dan paduan amorf yang cepat, itu juga menghadapi beberapa tantangan:
- Memperoleh laju pendinginan yang cukup tinggi: Persiapan paduan yang benar -benar amorf biasanya membutuhkan laju pendinginan yang sangat tinggi, yang tetap menjadi tantangan bagi beberapa bahan curah. Bagaimana meningkatkan laju pendinginan dan menerapkannya secara seragam ke volume yang lebih besar adalah arah penelitian utama.
- Optimasi Desain Komposisi Paduan: Kemampuan pembentukan paduan amorf terkait erat dengan komposisi paduan. Penting untuk merancang sistem paduan dengan kemampuan pembentukan kaca yang baik untuk mendapatkan keadaan amorf pada tingkat pendinginan yang relatif rendah.
- Kontrol parameter proses yang tepat: Daya pemanasan frekuensi sedang, frekuensi, Melelehkan superheat, dan parameter seperti tekanan injeksi dan suhu media pendinginan selama pemadatan cepat perlu dikontrol secara tepat untuk mendapatkan mikrostruktur dan sifat yang diinginkan.
- Biaya dan efisiensi persiapan skala besar: Memperluas Solidifikasi Cepat Laboratorium dan Teknologi Persiapan Paduan Amorf untuk Produksi Industri Membutuhkan Pertimbangan Biaya, efisiensi dan stabilitas kualitas produk.
Outlook di masa depan
Dengan pengembangan berkelanjutan teknologi pemanasan induksi dan teknologi pemadatan yang cepat, serta penelitian mendalam tentang sifat-sifat paduan amorf, Dapat diramalkan bahwa tungku induksi akan memainkan peran yang semakin penting dalam persiapan paduan amorf berkinerja tinggi dan bahan logam dengan struktur khusus di masa depan.
Metode pemanasan induksi baru, perangkat pemadatan cepat yang lebih efisien, Dan desain komposisi paduan yang lebih dioptimalkan akan bersama-sama mempromosikan pengembangan bidang ini dan memberikan dukungan material utama untuk industri berteknologi tinggi seperti Aerospace, biomedis, dan informasi elektronik.
Pemanasan induksi memberikan yang efisien, Pendekatan teknis yang dapat dikendalikan dan potensial untuk pencairan yang cepat dan pemadatan logam, Terutama untuk persiapan paduan amorf dengan sifat unik. Dengan terus mengatasi tantangan teknis, Kami diharapkan menggunakan tungku induksi untuk membuat lebih banyak bahan logam baru dengan kinerja terobosan.
