A. 鋼材鑄造里所講的"真空重溶"和"電渣重溶"是什麼
電渣重熔是利用電流通過熔渣時產生的電阻熱作為熱源進行熔煉的方法。其主要目的是提純金屬並獲得潔凈組織均勻緻密的鋼錠。經電渣重熔的鋼，純度高、含硫低、非金屬夾雜物少、鋼錠表面光滑、潔凈均勻緻密、金相組織和化學成分均勻。電渣鋼的鑄態機械性能可達到或超過同鋼種鍛件的指標。電渣鋼錠的質量取決於合理的電渣重熔工藝和保證電渣工藝的設備條件。 電渣重熔的產品品種多，應用范圍廣。其鋼種有：碳素鋼、合金結構鋼、軸承鋼、模具鋼、高速鋼、不銹鋼、耐熱鋼、超高強度鋼、高溫合金、精密合金、耐蝕合金、電熱合金等400多個鋼種。此外，可用電渣法直接熔鑄異形鑄件，可以鑄代鍛，簡化生產工序，提高金屬的利用率。 電渣熔鑄工藝從根本上解決了一般鑄造工藝的主要矛盾，它綜合了電渣重溶-獲得高冶金質量的金屬和鑄造-澆鑄異型零件精化毛坯的長處，並具有與普通冶煉的變形金屬相近的緻密組織以及無各向異性的特點。與普通鍛件相比，電渣熔鑄件的各項性能指標完全達到同鋼種的變型金屬指標，甚至還避免了鍛件的一些不足之處。� 近些年來，電渣熔鑄新工藝逐漸引起了國內外工程技術界的重視，許多工業部門在加緊研究和使用電渣熔鑄產品。在發展這項新工藝方面，原蘇聯、日本和美國的研究成果較多，其次是西德、捷克斯洛伐克、英國、瑞典和法國。我們東北大學電冶金研究室在發展電渣熔鑄新工藝以及研製使用它的異型件方面取得了以下成果：� 電渣熔鑄冷軋輥、閥體、三通管、厚壁中空管、石油裂解爐管、齒輪毛坯、各種模具(包括沖壓模具)和柴油機曲軸等。 目前，國外著名的電渣爐製造廠家，如美國的CONSARC、德國的ALD和奧地利的INTECO等公司均採用基於PLC和工控機的2級計算機控制系統，能實現整個重熔過程的設備和工藝的全自動控制。 東北大學從20世紀90年代開始研製以液壓傳動或滾珠絲杠傳動為核心的新型機械設備，以工控機和PLC為硬體，以專家控制為軟體的智能化計算控制系統的新一代電渣爐，目前已有近20台設備成功應用於國內的工業生產中，使用效果良好。 把平爐、轉爐、電弧爐或感應爐冶煉的鋼鑄造或鍛壓成為電極，通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝，英文簡稱ESR。美國霍普金斯(R.K.Hopkins)於20世紀40年代首先提出這種精煉方法的原理。其後蘇聯和美國相繼建立工業生產用的電渣爐。60年代中期由於航空、航天、電子、原子能等工業的發展，電渣重熔在蘇聯、西歐、美國獲得較快的發展。生產的品種包括：優質合金鋼、高溫合金、精密合金、耐蝕合金以及鋁、銅、鈦、銀等有色金屬的合金。1980年世界電渣重熔鋼生產能力已超過120萬噸。中國1960年建成第一座電渣爐,其後得到很大發展。最大的是上海重型機器廠電渣爐，鋼錠重達200噸.大連遠東工具的電渣重熔鋼生產能力已經進入國內領先水平。 簡易電渣重熔基本過程： 在銅制水冷結晶器內盛有熔融的爐渣，自耗電極一端插入熔渣內。自耗電極、渣池、金屬熔池、鋼錠、底水箱通過短網導線和變壓器形成迴路。在通電過程中，渣池放出焦耳熱，將自耗電極端頭逐漸熔化，熔融金屬匯聚成液滴，穿過渣池，落入結晶器，形成金屬熔池，受水冷作用,迅速凝固形成鋼錠。在電極端頭液滴形成階段,以及液滴穿過渣池滴落階段,鋼-渣充分接觸，鋼中非金屬夾雜物為爐渣所吸收。鋼中有害元素（硫、鉛、銻、鉍、錫）通過鋼-渣反應和高溫氣化比較有效地去除。 液態金屬在渣池覆蓋下，基本上避免了再氧化。因為是在銅制水冷結晶器內熔化、精煉、凝固的，這就杜絕了耐火材料對鋼的污染。鋼錠凝固前，在它的上端有金屬熔池和渣池，起保溫和補縮作用，保證鋼錠的緻密性。上升的渣池在結晶器內壁上形成一層薄渣殼，不僅使鋼錠表面光潔，還起絕緣和隔熱作用，使更多的熱量向下部傳導,有利於鋼錠自下而上的定向結晶。由於以上原因,電渣重熔生產的鋼錠的質量和性能得到改進，合金鋼的低溫、室溫和高溫下的塑性和沖擊韌性增強，鋼材使用壽命延長。 電渣重熔設備簡單，投資較少，生產費用較低。電渣重熔的缺點是電耗較高，目前通用的渣料含CaF□較多，在重熔過程中，污染環境，必須設除塵和去氟裝置。 真空重熔 真空」是一種不存在任何物質的空間狀態，是一種物理現象。在「真空」中，聲音因為沒有介質而無法傳遞，但電磁波的傳遞卻不受真空的影響。事實上，在真空技術里，真空系針對大氣而言，一特定空間內部之部份物質被排出，使其壓力小於一大氣壓，則我們通稱此空間為真空或真空狀態。真空常用帕斯卡（pascal）或托爾（Torr）做為壓力的單位。目前在自然環境里，只有外太空堪稱最接近真空的空間。現代許多高精密度的產品在製造過程中的某些階段必需使用程度不一的真空才能製造，如半導體、硬碟機、鏡片。在實驗室和工廠中製造真空的方法是利用泵在密閉的空間中抽出空氣以達到某種程度的真空。在真空技術中按照壓力的高低我們可以區分為：
粗略真空 (Rough Vacuum) 760 ~ 1 Torr
中度真空 (Medium Vacuum) 1 ~ 10-3 Torr
高真空 (High Vacuum) 10-3 ~ 10-7 Torr
超高真空 (Ultra-High Vacuum) 10-7 Torr以下