Degasaggio a induzione sottovuoto di metalli (Vacuum CAP)
Degasaggio a induzione sottovuoto di metalli
Il forno VCAP è progettato per fondere una carica solida in aria (o sottovuoto), con una fase di degasaggio finale sottovuoto. Lo stadio conclusivo è costituito dalla colata, che può essere effettuata in aria, oppure in atmosfera di gas inerte. La configurazione del VCAP si basa sulla gamma di forni a induzione della Inductotherm, integralmente adattati da Consarc per il trattamento sottovuoto del metallo liquido.
Il corpo del forno è completamente sigillato per funzionamento sottovuoto ed è prevista una flangia/piastra a tenuta collocate sulla sommità del forno. Il sistema prevede inoltre l'unità per fusione in aria (o sottovuoto/atmosfera controllata, se richiesto) e un coperchio raffreddato ad acqua per il vuoto che può essere collocato sul forno, utilizzando una gru oppure un sistema dedicato con braccio di sollevamento/rotazione a richiesta. La carcassa del forno è collegata ad un sistema meccanico di pompaggio multistadio per vuoto, in grado di evacuare l'atmosfera sopra il bagno liquido.
La bobina fusoria a induzione è alimentata da un'unità di potenza e controllo Inductotherm VIP Power Trak, con livelli di potenza e frequenza dimensionati per assicurare elevate velocità di fusione (alta produttività) e un ottimale rimescolamento del bagno allo stato liquido (qualità metallurgica). La frequenza di tale rimescolamento (stirring) permette alla lega di essere resa perfettamente omogenea e che metallo liquido "fresco" emerga ciclicamente sulla superficie del bagno, in modo da contribuire al processo di degasaggio.
Dopo che l'atmosfera è stata evacuata, la procedura di degasaggio e l'intensa reazione C-O permette la rimozione di gas indesiderati, riducendo la percentuale di idrogeno, azoto e ossigeno a livelli molto inferiori rispetto a quelli ottenibili attraverso un processo in aria.
Al termine della sequenza di degasaggio, il coperchio per il vuoto può essere rimosso ed un anello di protezione viene collocato intorno alla flangia di tenuta. Il forno è quindi pronto per il rovesciamento e la colata nelle siviere per il trasporto del metallo o negli stampi del cliente. Il processo di colata viene normalmente effettuato in aria (è disponibile in opzione un sistema per atmosfera protetta).
Applicazioni e Materiali
I forni VCAP sono disponibili per adattarsi ad una varietà molto ampia di applicazioni fusorie, con capacità comprese tra 80kg e 20Tonnes (altre capacità possono essere fornite a richiesta). Le applicazioni tipiche possono comprendere:
- Acciai a basso ed alto tenore di carbonio
- Acciai per utensili e stampi
- Acciai inossidabili
- Leghe a base nichel
- Leghe a base cobalto
- Leghe non ferrose.
Valutazioni Metallurgiche
Tra le applicazioni tipiche dei sistemi VCAP possono essere citate:
- La fusione in aria partendo da carica solida (in opzione la fusione sottovuoto)
- La fusione in atmosfera controllata partendo da carica solida
- L'omogeneizzazione e l'affinazione chimica della lega
- Il degasaggio sottovuoto (rimozione di idrogeno e azoto)
- La riduzione di elementi vaganti a bassa pressione di vapore, come Pb, Cd, Bi, Zn
- La deossidazione, sfruttando l'effetto combinato di vuoto e reazione C-O
- La decarburazione: la reazione C-O intensiva in condizioni di bassa pressione consente un'eccellente decarburazione per l'ottenimento di livelli di carbonio estremamente bassi
- La pulizia del metallo, tramite insufflazione di argon con diffusore per gas.
Alcuni dei vantaggi più significativi che si riscontrano sui prodotti del cliente derivanti dall'impiego di forni VCAP sono:
- Sensibile miglioramento generale delle proprietà meccaniche, quali la resistenza allo snervamento, la resilienza all'urto, la resistenza alla fatica e alla rottura ad elevate temperature
- Miglioramento delle caratteristiche tecnologiche, quali la lavorabilità a caldo, la saldabilità e la lavorabilità all'utensile
- Migliorata micropulizia, grazie alla forte deossidazione dal carbonio, e ridotte inclusioni residue
- Dispersione significativamente ridotta delle proprietà e delle caratteristiche del prodotto, meno scarti.
