VAR(진공 아크 재용해) 공정은 철강 및 기타 합금의 품질을 개선하고 개선하는 데 사용되는 특수 방법입니다. 고순도, 방향성 응고 및 향상된 기계적 특성을 달성하기 위해 진공 분위기에서 소모성 전극을 재용해하는 작업이 포함됩니다. 이 프로세스는 시작, 정상 상태, 핫탑의 세 가지 주요 단계로 구성됩니다. 주요 구성 요소에는 수냉식 구리 도가니, 야금 진공 및 용융을 시작하는 DC 아크가 포함됩니다. VAR 공정은 용해된 가스를 제거하고, 미량의 불순물을 줄이고, 산화물 청정도를 향상시키며, 균일한 응고를 보장하므로 항공우주, 의료 및 산업 응용 분야에 사용되는 고성능 소재를 생산하는 데 이상적입니다.
설명된 핵심 사항:
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VAR 프로세스란 무엇입니까?
- VAR 공정 또는 진공 아크 재용해는 금속 및 합금, 특히 강철을 정제하는 데 사용되는 2차 용해 기술입니다. 이는 고순도 및 향상된 재료 특성을 달성하기 위해 진공 하에서 소모성 전극을 재용해하는 것을 포함합니다.
- 이 공정은 강화된 강도, 피로 저항성 및 청결성을 갖춘 재료를 생산하는 데 필수적이며 중요한 응용 분야에 적합합니다.
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VAR 프로세스의 주요 구성 요소
- 도가니: 냉각용 워터 재킷을 갖춘 대형 원통형 구리 도가니입니다. 도가니는 제어된 응고를 보장하고 오염을 방지합니다.
- 진공 분위기: 이 공정은 용해된 가스와 휘발성 불순물을 제거하는 야금 진공(0.001–0.1 mmHg 또는 0.1–13.3 Pa)에서 작동합니다.
- DC 아크: 고전류 DC 아크를 사용하여 소모성 전극을 녹이고 재용해 과정을 시작합니다.
- 소모성 전극: 정제되는 합금이 원통형 전극으로 형성되며, 공정 중 지속적으로 용해됩니다.
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VAR 프로세스의 단계
- 스타트업: 도가니 바닥에 있는 소량의 합금에 전극을 가까이 가져갑니다. 아크가 발생하여 전극이 녹기 시작합니다.
- 정상 상태: 전극이 소모되면서 전극이 낮아지면서 용융과정이 지속적으로 지속됩니다. 이 단계는 균일한 용융 및 응고를 보장합니다.
- 핫탑: 최종 단계에서는 잉곳의 응고를 제어하여 수축 공동 및 편석 등의 결함을 최소화하는 데 중점을 둡니다.
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VAR 프로세스의 장점
- 용존가스 제거: 진공 환경으로 인해 수소, 질소, 이산화탄소가 제거되어 가스 관련 불량 발생 위험이 줄어듭니다.
- 미량원소 감소: 증기압이 높은 휘발성 불순물을 제거하여 소재의 순도를 높입니다.
- 향상된 산화물 청정도: 산화물 함유물을 감소시켜 기계적 성질을 향상시키는 공정입니다.
- 방향성 응고: 제어된 냉각으로 균일한 응고를 보장하여 거대 편석을 방지하고 소재의 균질성을 향상시킵니다.
- 낮은 에너지 투입: 다른 정제방법에 비해 에너지 효율이 높은 공정입니다.
- 세라믹 프리 용융: 세라믹 라이너가 없어 잠재적인 오염원을 제거합니다.
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VAR 프로세스의 응용
- VAR 공정은 항공우주(터빈 블레이드, 엔진 부품), 의료(임플란트, 수술 기구), 산업(공구강, 초합금) 등 고성능 소재가 필요한 산업에서 널리 사용됩니다.
- 이는 VIM(진공 유도 용해) 공정으로 생산된 재료를 정제하여 품질과 성능을 더욱 향상시키는 데 특히 유용합니다.
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VAR의 프로세스 제어
- 아크 전류, 냉각수 흐름 및 전극 간격을 효과적으로 제어하는 것은 일관된 용융 및 응고를 보장하는 데 중요합니다.
- 원하는 재료 특성을 얻으려면 공정 전반에 걸쳐 진공 수준을 유지해야 합니다.
정밀한 제어, 진공 환경 및 방향성 응고를 결합한 VAR 공정은 우수한 기계적 및 야금학적 특성을 지닌 고품질 강철 및 합금을 생산하므로 고급 엔지니어링 응용 분야에 없어서는 안 될 요소입니다.
요약표:
| 측면 | 세부 |
|---|---|
| 프로세스 | 진공 아크 재용해(VAR) |
| 주요 구성 요소 | 수냉식 도가니, 금속 진공, DC 아크, 소모성 전극 |
| 단계 | 시동, 정상 상태, 핫탑 |
| 장점 | 용존 가스 제거, 불순물 감소, 산화물 청정도 향상 |
| 응용 | 항공우주, 의료, 산업 |
| 프로세스 제어 | 아크 전류, 냉각수 유량, 전극 간격, 진공도 |
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