Как выплавляют сплавы? Способов много и все они достойны упоминания, но сегодня мы поговорим об индукционных печах.
Судя по названию, в процессе как-то должна быть замешана индукция. А если есть индукция, то должен быть и индуктор. Он и в самом деле является сердцем любой подобной печи.
Индуктор представляет собой, как правило, медную водоохлаждаемую катушку с большим числом витков (внешне похожа на погружной электронагреватель спиралькой).
По этим виткам, словно по винтовой лестнице мчатся электроны, то в одном, то в обратном направлении, попеременно. Другими словами, течет переменный электрический ток.
Электрический ток создает электрическое же поле, которое не желая, оставаться в одиночестве, подтягивает своего лучшего друга – поле магнитное. И вот ради этого магнитного поля и городится весь огород.
Дело в том, что, если в такое магнитное поле поместить металлы (годятся не все, но список довольно большой), то оно приведет в движение их свободные электроны, т.е. по металлам потечет переменный ток. А если говорить точнее, то разогревающие вихревые токи (токи Фуко). Именно благодаря им металл и будет плавиться, начиная с поверхности (т.н. скин-эффект), где эти токи локализуются.
Отлично, есть чем греть, мы в общих чертах понимаем, как это происходит, осталось найти посудину, чтобы сварить эту кашу. Берем керамический тигель. Чем он менее реакционно-способный, менее пористый и более термоустойчивый, тем лучше.
В тигле размещаем металлическую шихту, а сам тигель ставим в центр индуктора. Создаем в печи вакуум или инертную атмосферу, врубаем ток и наблюдаем, как в тигле постепенно образуется ванна расплава.
Бонусом мы получаем достаточно высокую однородность готового сплава, т.к. все эти переменные электромагнитные поля неплохо перемешивают ванну расплава.