真空感應(yīng)熔煉的熔煉工藝包 括坩堝的選擇與制備，爐料準(zhǔn)備，熔化和精煉以及澆注等。

坩堝的選擇與制備

坩堝的壽命和坩堝與液態(tài)金屬相互作用直接影響設(shè)備的生產(chǎn)率和金屬成品的質(zhì)量。通常小爐選用預(yù)制坩堝;較大熔煉爐(>250kg)采用打結(jié)法制備坩堝較為經(jīng)濟(jì)。用得最廣泛地是不同純度的氧化鋁和氧化鎂為基的耐火材料，選用何種耐火材料取決于被熔合金的化學(xué)性質(zhì)。對(duì)熔點(diǎn)較低而又不與碳反應(yīng)的金屬，如鈾與銅，可選用石墨坩堝;對(duì)含化學(xué)活性多的合金則可選用氧化鈣或氧化釔穩(wěn)定化的氧化鋯耐火材料。20世紀(jì)80年代真空感應(yīng)爐的坩堝材料有了重要發(fā)展，用水冷銅片鑲制坩堝可徹底免除坩堝與金屬液間反應(yīng)，從而可用真空感應(yīng)爐熔煉鈦、鋯等活性金屬;用預(yù)制氧化鈣坩堝可大大提高熔煉金屬的質(zhì)量。

爐料準(zhǔn)備

真空感應(yīng)熔煉用的原材料需經(jīng)仔細(xì)化驗(yàn)和選擇，如對(duì)在真空中不易去除的磷與硫的含量加以限制;經(jīng)過(guò)熔煉雖然可以脫除原料中含有的氧與氮等氣體，但寧肯花稍高的價(jià)格買低雜質(zhì)含量的原料，從而節(jié)省真空感應(yīng)凈化所需時(shí)間;同理，在使用返回料時(shí)必須清除氧化皮、油、脂及其他易揮發(fā)污物。

熔化與精煉

在第一批裝料中含有全部非活性合金元素，同時(shí)希望有一定量的碳，這樣在料熔化時(shí)碳可以充分脫氧，又起攪拌作用;相反在煉制超低碳合金時(shí)則配有過(guò)量氧以便在熔化期充分脫碳。熔化期要避免激烈沸騰造成金屬液強(qiáng)烈噴濺損失，必要時(shí)在熔化期通入一定壓力的氬氣以抑止金屬液沸騰。在精煉期應(yīng)注意熔池得到充分?jǐn)嚢枰岳诮饘僖撼煞志鶆蚝透鞣N冶金反應(yīng)的進(jìn)行;精煉期溫度應(yīng)選擇適當(dāng)，溫度高有利于提高反應(yīng)速度，但溫度過(guò)高會(huì)由于金屬液與坩堝材料反應(yīng)加速，從而導(dǎo)致金屬液含氧量增高等不利影響;精煉期真空度應(yīng)達(dá)到抽氣設(shè)備實(shí)際的蕞高值，通常在1.33～0.13 N/m(之間，以發(fā)揮真空冶煉的優(yōu)勢(shì)，只有在煉制需要加入易揮發(fā)合金元素時(shí)才通入氬氣阻止揮發(fā)損失;一般活性合金組元在金屬液充分脫氧后加入，然后調(diào)整熔池溫度準(zhǔn)備澆注。

澆注

澆注工藝直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。首先是精準(zhǔn)控制澆注溫度，選擇澆注溫度應(yīng)使金屬液具有良好流動(dòng)性，但不要使金屬液過(guò)熱導(dǎo)致燒傷模壁及冷凝產(chǎn)生的二次夾雜增多等缺點(diǎn)。其次采取措施防止浮渣等進(jìn)入鑄模，使用帶擋渣板的導(dǎo)流槽能得到良好效果;80年代研制出的各種泡沫陶瓷過(guò)濾器，對(duì)高溫合金起到明顯減小夾雜的凈化效果。為了填充鑄錠縮孔，可使用發(fā)熱保溫帽、絕熱保溫帽、電弧加熱和感應(yīng)加熱等辦法。

在20世紀(jì)40年代真空感應(yīng)熔煉主要煉制加熱用電阻合金，它純凈度高、拔絲容易;同時(shí)也用于生產(chǎn)軟磁合金。60年代以來(lái)，中國(guó)邵象華、美國(guó)埃里奧特(Elliott J.F.)和前蘇聯(lián)薩馬林(Cамарин A.M.)等對(duì)真空冶金物理化學(xué)作了較全面的評(píng)述并進(jìn)行了多方面的研究。真空冶煉在金屬的純化、成分控制、性能改進(jìn)及潔凈度等方面有明顯的效果。在60年代以后真空感應(yīng)熔煉又增加了超高強(qiáng)度鋼、超純鐵素體不銹鋼及電子工業(yè)用高純靶材等產(chǎn)品。對(duì)于合金性能要求很高的材料常常采用真空感應(yīng)熔煉與真空電弧重熔或電渣重熔雙聯(lián)冶煉工藝，這時(shí)真空感應(yīng)爐煉制電極，由真空電弧爐或電渣爐重熔成錠，這種雙聯(lián)冶煉出的錠子成分控制精準(zhǔn)，雜質(zhì)含量低，夾雜少而且具有良好鑄錠組織改善加工成型性能。

真空感應(yīng)熔煉今后在下述四個(gè)方面仍將獲得廣泛應(yīng)用：(1)熔煉要求成分控制精準(zhǔn)、純度高、夾雜少的合金。如鎳基高溫合金、超高強(qiáng)度馬氏體時(shí)效鋼、超純鐵素體不銹鋼及高純金屬等；(2)回收貴重合金料，如鎳基合金、高合金不銹鋼等；(3)生產(chǎn)無(wú)余量加工的精密鑄造件；(4)用水冷銅片鑲制坩堝與氧化鈣坩堝熔煉活性金屬合金如鈦、鋯等。

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