Давление при вакуумной плавке

Вопрос о необходимости достижения глубокого вакуума порядка нескольких микронов в процессе плавки в индукционных печах неоднократно обсуждался. С точки зрения экономичности процесса глубокий вакуум имеет серьезное значение. Но получение весьма низких давлений значительно удорожает процесс, поскольку возрастают расходы на вакуумные насосы и увеличивается продолжительность плавки. С теоретической же точки зрения низкие давления необходимы для полноты протекания химических реакций, и поэтому развитие вакуумной техники шло по линии создания машин для получения более глубокого вакуума.

На фиг. 10 представлены величины давлений при разливке двух сплавов. На этой диаграмме дается также сравнение свойств сплава на кобальтовой основе GE-1570 (2 плавки выполнены при давлении 400—800 мк рт. ст., остальные при 20—70 мк рт. ст.). Металл, выплавленный при более высоком давлении, был менее пластичен и менее прочен по сравнению с металлом, полученным в глубоком вакууме. Аналогичные соотношения наблюдаются и для сплава юдимет-500, выплавленного при давлении 1000 и 10 мк, рт. ст. Длительная прочность и пластичность образцов, выплавленных при давлении 10 мк рт. ст., значительно лучше, чем у образцов из сплава, выплавленного при 1000 мк рт. ст.

Однако для более тщательного контроля процесса плавки иногда необходимо поддерживать давление внутри печи в несколько миллиметров. Для управления процессом плавки иногда бывает достаточно давления, создаваемого выделяющимися газами. В некоторых случаях для этой цели в печь вводится инертный газ — аргон.

Следует отметить, что повышение давления в печи до 10—70 мм рт: ст. успешно используется для:

• 1) предотвращения интенсивного бурления металла в тигле, вызывающего образование труднорасплавляемого кольца на воротнике тигля;

• 2) поддержания скорости кипения металла в требуемых пределах;

• 3) получения плотного слитка при разливке легированных сталей, в которых растворено много газа.

При повышении давления в печи за счет выделяющихся газов обезуглероживание жидкой стали протекает спокойно. Повторное возобновление процесса обезуглероживания затруднено.

На фиг. 11 показано влияние аргона или окиси углерода на замедление реакции обезуглероживания. Скорость выделения СО из металла определяется измерением времени, необходимого для части процесса, начиная от момента расплавления до достижения определенной скорости выделения газа, предшествующей вводу добавок.