تکنیک های پردازش برای آهن با خلوت بالا: یک مرور کلی

1. پالایش منطقه (روش منطقه شناور)

اصل:

یک فرآیند ذوب موضعی که در آن یک منطقه مذاب باریک از یک میله آهن عبور می کند و ناخالصی ها را در فاز مایع متمرکز می کند.

مزایای کلیدی:

- با تفکیک عناصر کمیاب (S ، P ، C) به انتهای میله ، به خلوص 99.999 ٪ (5n) می رسد.

- آلودگی قابل حمل را با استفاده از ذوب شدن لوازم جانبی از بین می برد.

برنامه ها:

- اهداف پاشش آهن نیمه هادی.

- اجزای محافظ راکتور هسته ای.

پارامترهای فنی:

پارامتر	مشخصات
خلوص	آهن بزرگتر از یا برابر با 99.999 ٪
حذف ناخالصی	S\/P\/C کمتر از یا برابر با 1 ppm
سرعت فرایند	2-5 میلی متر در ساعت

2. ذوب پرتو الکترونی (EBM)

اصل:

پرتوهای الکترون با انرژی بالا آهن را در یک محفظه خلاء ذوب می کنند و ناخالصی های فرار را بخار می کنند (O ، N).

مزایای کلیدی:

- میزان اکسیژن را به کمتر از یا برابر با 5 ppm کاهش می دهد.

- شمشهای فوق العاده متراکم (7.87 گرم در سانتی متر مربع) با تخلخل صفر تولید می کند.

برنامه ها:

- تیغه های توربین هوافضا.

- مواد اولیه کاشت پزشکی.

پارامترهای فنی:

پارامتر	مشخصات
سطح خلاء	10⁻⁴ -10⁻⁵ MBAR
مصرف انرژی	1200 کیلووات ساعت در تن
اکسیژن باقیمانده	کمتر از یا برابر با 5 ppm

3. قوس پلاسما (PAR)

اصل:

مشعل پلاسما آهن را تحت گاز بی اثر قرار می دهد ، ریزساختار را پالایش می کند و اجزاء را از بین می برد.

مزایای کلیدی:

- تراز دانه ستونی قدرت مکانیکی را 20 ٪ افزایش می دهد.

- اجزاء غیر فلزی (al₂o₃ ، sio₂) را به کمتر از یا مساوی با 0. 01 ٪ کاهش می دهد.

برنامه ها:

- میل لنگ های خودرو با استرس بالا.

- اجزای اتاق خلاء فوق العاده بلند (UHV).

پارامترهای فنی:

پارامتر	مشخصات
گاز پلاسما	مخلوط AR\/H₂
میزان خنک کننده	50-100 درجه در دقیقه
اندازه شمول	کمتر از یا برابر با 5 میکرومتر

4. متالورژی پودر (PM)

اصل:

پودر آهن اتمی شده تحت فشار قرار می گیرد و به اجزای نزدیک به شکل نشت می شود.

مزایای کلیدی:

- قطعات متراکم 99.95 ٪ را با هندسه های پیچیده امکان پذیر می کند.

- ضایعات مواد را 40 ٪ در مقابل ماشینکاری سنتی کاهش می دهد.

برنامه ها:

- هسته های مغناطیسی برای موتورهای EV.

- 3 D-Printed Industrial Industrial.

پارامترهای فنی:

پارامتر	مشخصات
خلوص پودری	آهن بزرگتر از یا برابر با 99.98 ٪
اندازه ذرات	15-150 میکرومتر (قابل تنظیم)
دما	1،150-1،250 درجه

5. پالایش کاهش هیدروژن

اصل:

گاز هیدروژن ضمن از بین بردن اکسیژن و کربن ، اکسیدهای آهن را به فلز خالص کاهش می دهد.

مزایای کلیدی:

- محتوای کربن کمتر از یا مساوی با 10 ppm بدون آلودگی گرافیت.

- انتشار صفر در هنگام کاهش.

برنامه ها:

- بسترهای تولید سلول خورشیدی.

- مواد آند باتری.

پارامترهای فنی:

پارامتر	مشخصات
خلوص H₂	بیشتر یا برابر با 99.999 ٪
تسویه حساب	600-800 درجه
کربن باقیمانده	کمتر از یا برابر با 10 ppm

تحلیل تطبیقی

تکنیک	سطح خلوص	شدت انرژی	بهترین برای
تصفیه منطقه	99.999%	عالی	مواد تحقیق و توسعه فوق العاده خلوص
ذوب پرتو الکترونی	99.995%	خیلی بلند	قطعات هوافضا بحرانی
قوس پلاسما	99.99%	معتاد	با استحکام صنعتی
متالورژی پودر	99.98%	کم	اجزای پیچیده
کاهش هیدروژن	99.97%	واسطه	تولید سبز