La refonte à l'arc sous vide (VAR) est un procédé de fusion secondaire utilisé principalement pour produire des alliages métalliques de haute qualité pour des applications critiques dans des industries telles que l'aérospatiale, l'énergie et le nucléaire.
Ce procédé est particulièrement efficace pour affiner les métaux et les alliages réactifs ou facilement oxydables, tels que le titane, le zirconium, l'acier inoxydable, les superalliages et d'autres métaux réfractaires.
Le procédé VAR consiste à fondre une électrode métallique sous vide à l'aide d'un arc électrique, ce qui garantit la propreté et l'homogénéité du produit final.
Qu'est-ce que le procédé de fusion par arc sous vide ? (5 points clés expliqués)
1. Fusion sous vide
Le procédé VAR commence par une électrode métallique, qui est progressivement fondue dans un environnement sous vide.
Cette mise sous vide est cruciale car elle empêche l'oxydation et la contamination du métal, ce qui est particulièrement important pour les métaux réactifs comme le titane et le zirconium.
2. Utilisation de l'arc électrique
La chaleur nécessaire à la fusion de l'électrode est générée par un arc électrique.
Cet arc est créé entre l'électrode et le bain de fusion dans le creuset.
La chaleur intense de l'arc fait fondre la partie inférieure de l'électrode, qui s'égoutte ensuite dans le bassin de fusion situé en dessous.
3. Solidification et formation du lingot
Lorsque les gouttelettes de métal tombent dans le bain de fusion, elles se solidifient et forment un lingot cylindrique.
Le processus de solidification est contrôlé afin de garantir l'uniformité et de minimiser la présence d'inclusions, ce qui améliore la résistance à la fatigue et la ténacité du matériau.
4. Avantages et applications
Le procédé VAR est connu pour produire des métaux et des alliages d'une grande pureté, d'une grande propreté et d'une grande uniformité.
Ces caractéristiques sont essentielles pour les applications où la défaillance du matériau n'est pas envisageable, comme dans les composants aérospatiaux et les réacteurs nucléaires.
Le procédé est également capable de traiter des lingots de grande taille, qui peuvent peser plusieurs tonnes, ce qui le rend adapté à la production à l'échelle industrielle.
5. Évolution et combinaison avec d'autres procédés
Depuis son introduction dans les années 1950, le procédé VAR a évolué pour répondre à la demande croissante de matériaux de haute performance.
Elle est souvent combinée à d'autres procédés de fusion pour améliorer encore les propriétés des métaux et des alliages et s'assurer qu'ils répondent aux exigences rigoureuses des applications auxquelles ils sont destinés.
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