Быстрая обработка затвердевания (Rsp) это технология, которая использует чрезвычайно высокие скорости охлаждения (обычно 103 к 106 К/с или даже выше) к быстрому прохладному жидкому металлу для получения металлических материалов с неравновесной организацией, тонкие зерна, или даже аморфные структуры. Аморфные сплавы, также известный как металлические очки, являются типичными продуктами технологии быстрого затвердевания. Их уникальное атомное расположение придает им отличную механическую, физический, и химические свойства.
Из -за уникальных характеристик нагрева, Индукционный нагрев демонстрирует большой потенциал в быстрого затвердевания и аморфного сплава.
Преимущества индукционного нагрева при быстрого затвердевания и аморфного сплава отражаются в:
- Быстрое и эффективное отопление: Индукционный нагревание может быстро растопить металл до требуемой температуры, сократить время плавления, и уменьшить выгорание элементов, что имеет решающее значение для приготовления аморфных сплавов с точной композицией.
- Управляемый вход энергии: Регулируя мощность и частоту источника питания средней частоты, Температура и скорость нагрева расплава можно точно контролировать, чтобы обеспечить стабильные начальные условия для последующего процесса быстрого затвердевания.
- Технология без тигера или холодного тига: Индукционный нагрев может достичь таяния подвески (свободный тиг) или таяние в медном тигеле, охлажденном водяным охлаждением (холодный тиг), Избегание реакции между расплавом и тиглевым материалом и улучшением чистоты сплава, что особенно важно для подготовки высокопроизводительных аморфных сплавов.
- Легко интегрироваться с устройствами быстрого затвердевания: Система индукционного нагрева относительно компактна и простая в интеграции с различными устройствами быстрого затвердевания (такие как литья под давлением, Метод броска ремня, Метод распыления, и т. д.) Для достижения непрерывной работы плавления и быстрого затвердевания.
- Применимо к различным системам сплавов: Индукционный нагрев может быть применен к таянию различных металлов и сплавных систем, предоставление возможности подготовки аморфных сплавов с различными композициями и свойствами.
Исследование быстрого затвердевания и приготовления аморфных сплавов с использованием средняя частота индукционный нагрев.
- Индукция таяния – Пять вращение/реактивный кастинг: Это обычно используемый метод для приготовления ленты или проволочных сплавов. Сплавочный слиток быстро расплавляется в средней частотной индукционной печи, И затем расплавленный металл опрыскивается на высокоскоростный вращающийся охлаждающий ролик через сопло для достижения чрезвычайно высокой скорости охлаждения. Растность и управляемость среднего частотного нагрева помогают получить равномерный расплав с умеренным перегревом, предоставление благоприятных условий для последующего быстрого затвердевания.
- Индукция таяния – Атомизация газа: После того, как сплав расплавлен в средней частотной индукционной печи, он опрыскивается газом высокого давления (такие как аргон, азот) чтобы распылить в мелкие капли. Эти капли быстро охлаждаются и затвердевают во время полета, чтобы получить аморфные или микрокристаллические порошки. Характеристики среднего частотного индукционного отопления средней частотной индукции могут уменьшить загрязнение расплава и улучшить чистоту порошка.
- Индукция таяния – Кастинг медной плесени: Для приготовления объемных аморфных сплавов, Иногда используется индукционный нагрев, и тогда расплава быстро заливается в медную форму с хорошей теплопроводностью. Хотя скорость охлаждения относительно низкая, По -прежнему возможно получить аморфные или нанокристаллические структуры определенного размера, оптимизируя состав сплава и дизайн плесени.
- Индукционная левитация таяния – Быстрое затвердевание: Расплавленный металл суспендируется электромагнитной силой, Полностью избегая контакта с тигером, и затем быстрое затвердевание достигается путем отрезания тока подвески или инъекционного охлаждающего газа. Этот метод может производить аморфные сплавы с высокой точкой., Особенно для сплавных систем, которые чувствительны к тиглевым реакциям.
Проблемы
Хотя индукционное нагревание имеет значительные преимущества при быстрой затвердевании и препарате аморфного сплава, Это также сталкивается с некоторыми проблемами:
- Получение достаточно высоких скоростей охлаждения: Подготовка полностью аморфных сплавов обычно требует чрезвычайно высокой скорости охлаждения, что остается проблемой для некоторых массовых материалов. Как дополнительно увеличить скорость охлаждения и применить его равномерно к большему объему является ключевым направлением исследования.
- Оптимизация дизайн сплава: Способность формирования аморфных сплавов тесно связана с композицией сплава. Необходимо разработать систему сплава с хорошей способностью обрабатывать стекло для получения аморфного состояния при относительно низкой скорости охлаждения.
- Точное управление параметрами процесса: Средняя частотная нагревательная мощность, частота, Растопить перегрев, и такие параметры, как давление впрыска и температура охлаждения среды во время быстрого затвердевания, необходимо точно контролировать для получения желаемой микроструктуры и свойств.
- Стоимость и эффективность крупномасштабной подготовки: Расширение быстрого затвердевания на уровне лабораторного уровня и технологии подготовки аморфного сплава для промышленного производства требует рассмотрения затрат, эффективность и стабильность качества продукции.
Будущий перспективы
С непрерывным развитием технологии индукционного нагрева и технологии быстрого затвердевания, а также углубленное исследование свойств аморфных сплавов, Можно предположить, что индукционные печи будут играть все более важную роль в подготовке высокопроизводительных аморфных сплавов и металлических материалов с особыми сооружениями в будущем.
Новые методы индукционного нагрева, более эффективные устройства быстрого затвердевания, и более оптимизированные конструкции композиции сплава будут совместно способствовать разработке этой области и обеспечат ключевую материальную поддержку для высокотехнологичных отраслей, таких как аэрокосмическая промышленность, биомедицина, и электронная информация.
Индукционный нагрев обеспечивает эффективное, Контролируемый и потенциальный технический подход для быстрого плавления и затвердевания металлов, Особенно для подготовки аморфных сплавов с уникальными свойствами. Постоянно преодолевая технические проблемы, Ожидается, что мы будем использовать индукционные печи, чтобы создать больше новых металлических материалов с прорывной производительностью.
