บทความทางเทคนิค|316L ปะทะ Double-Melted 316L (VIM/VAR): อะไรคือความแตกต่าง?

คุณต้องเคยเห็นเครื่องหมายเหล่านี้ในคู่มือผลิตภัณฑ์ภายในอุตสาหกรรมการควบคุมของเหลว: วัสดุของตัวเครื่อง: สแตนเลสสตีล 316L วัสดุของตัวเครื่อง: Double-Melted 316L (VIM/VAR)

ทั้งสองมีชื่อ 316L เหตุใดจึงระบุ "ดับเบิ้ลเมลท์" ไว้สำหรับบางเกรด? เบื้องหลังป้ายนี้มีช่องว่างขนาดใหญ่ในความบริสุทธิ์ของวัสดุ สำหรับการใช้งานที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ เช่น การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ความแตกต่างนี้จะกำหนดโดยตรงว่าผลิตภัณฑ์นั้นเหมาะสมกับการบริการหรือไม่

316L เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมโมลิบดีนัมที่มีคาร์บอนต่ำ มีองค์ประกอบทางเคมี: คาร์บอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03% โครเมียม 16~18% นิกเกิล 10~14% โมลิบดีนัม 2~3% การเติมโมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการกัดกร่อนตามรอยแยก ในขณะที่ปริมาณคาร์บอนต่ำช่วยลดความเสี่ยงในการกัดกร่อนตามขอบเกรน

ภายในการควบคุมของไหล 316L ทำหน้าที่เป็นวัสดุพื้นฐาน VIGOR ติดตั้งซีรีส์ VHPS High-Purity ด้วยสแตนเลส 316L มาตรฐาน สำหรับก๊าซที่ไม่กัดกร่อนหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อยที่มีความบริสุทธิ์เกรด 6.0 (99.9999%) และต่ำกว่า มาตรฐาน 316L จะให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้

อย่างไรก็ตาม มาตรฐาน 316L นั้นขาดตลาดเมื่อนำไปใช้กับการส่งก๊าซความบริสุทธิ์สูงพิเศษ (UHP) ของเซมิคอนดักเตอร์

 AOD: จุดเริ่มต้นของการหลอมเหลวแบบธรรมดา

เส้นทางการหลอมทางอุตสาหกรรมที่โดดเด่นสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมคือ AOD (การแยกส่วนประกอบของออกซิเจนอาร์กอน) กระบวนการ AOD นำเสนอประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่สมดุลและสร้าง 316L ที่เป็นไปตามข้อกำหนด แต่ยังมีข้อจำกัดที่สำคัญประการหนึ่ง นั่นคือ การควบคุมสิ่งเจือปนที่จำกัด

316L ที่หลอมด้วย AOD มีการรวมตัวของอโลหะในระดับที่สูงขึ้น (ออกไซด์ ซัลไฟด์ ฯลฯ) และโครงสร้างเกรนที่ไม่สม่ำเสมอ ข้อกำหนดระดับจุลภาคเหล่านี้ส่งผลกระทบเล็กน้อยต่อการใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไป แต่ก็กลายเป็นแหล่งปนเปื้อนในสภาพแวดล้อมก๊าซ UHP ขณะที่ก๊าซไหลผ่านท่อ สิ่งเจือปนอาจทำให้เกิดอนุภาคหรือทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มการกัดกร่อน

 VIM: การหลอมเหลวด้วยการเหนี่ยวนำสุญญากาศ – ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ขั้นแรก

VIM (การหลอมด้วยการเหนี่ยวนำสุญญากาศ) ใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อหลอมโลหะภายใต้สุญญากาศ บรรยากาศสุญญากาศช่วยลดสิ่งเจือปนในก๊าซ รวมถึงออกซิเจน ไนโตรเจน และไฮโดรเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่การกวนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าจะทำให้องค์ประกอบทางเคมีเป็นเนื้อเดียวกัน

316L ที่ผ่านการบำบัดด้วย VIM มีคุณสมบัติการรวมตัวของอโลหะลดลงอย่างมากและค่าเผื่อองค์ประกอบที่เข้มงวดมากขึ้น VUPS UHP Series และระบบรวม VIGS ของ VIGOUR ใช้ VIM/VAR double-melted 316L ซึ่งเป็นมาตรฐานวัสดุบังคับสำหรับการเข้าสู่ภาคเซมิคอนดักเตอร์ UHP

 VAR: การถลุงอาร์คสุญญากาศ – ขั้นตอนที่สองของการทำให้บริสุทธิ์

VAR (การหลอมอาร์คสุญญากาศ) เป็นกระบวนการหลอมขั้นที่สองที่ดำเนินการหลังจาก VIM ลิ่ม VIM ทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดแบบบริโภค ซึ่งจะถูกหลอมใหม่และแข็งตัวภายในเบ้าหลอมทองแดงที่ระบายความร้อนด้วยน้ำภายใต้สุญญากาศ

ประโยชน์หลักของ VAR: • ลดปริมาณการรวมตัวและเพิ่มความสะอาดของวัสดุ • ปรับโครงสร้างการแข็งตัวของแท่งโลหะให้เหมาะสมและลดการแยกตัว • เพิ่มความสม่ำเสมอและความน่าเชื่อถือของคุณสมบัติทางกล

316L ที่ผ่านการขัดเกลาผ่านการบำบัด VIM + VAR ตามลำดับ เรียกกันอย่างแพร่หลายว่า 316L ที่หลอมละลายสองครั้ง มีความบริสุทธิ์เหนือกว่า AOD 316L ทั่วไปอย่างมาก และถือเป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับระบบ UHP เซมิคอนดักเตอร์

 การตกแต่งพื้นผิว: แว่นขยายเพื่อความสะอาดของวัสดุ

ความบริสุทธิ์ของวัสดุควบคุมผลการรักษาพื้นผิวโดยตรง แม้จะมีกระบวนการขัดเงาด้วยไฟฟ้า (EP) ที่เหมือนกัน แต่ 316L แบบธรรมดาและ 316L แบบหลอมละลายสองครั้งก็ยังให้ความหยาบผิวที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน:

มาตรฐาน 316L หลัง EP: Ra ประมาณ. 10~25 μin (0.25~0.63 ไมโครเมตร)

316L ละลายสองเท่าหลังจาก EP: Ra ลงไปที่ 5 μin (0.13 ไมโครเมตร)

พื้นผิวที่เรียบกว่าจะสร้างอนุภาคน้อยลงภายใต้การไหลของก๊าซ และลดจุดบอดให้เหลือน้อยที่สุด (หลุมขนาดเล็กมีแนวโน้มที่จะดักจับสิ่งปนเปื้อน) ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ อนุภาคเพียงตัวเดียวสามารถนำไปสู่การเสียแผ่นเวเฟอร์ได้ ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมระบบ UHP จึงต้องใช้วัสดุที่หลอมละลายสองครั้ง

 แนวทางการเลือกวัสดุ VIGOR

ข้อมูลอ้างอิงโดยย่อเพื่อตัดสินว่าจำเป็นต้องใช้วัสดุที่หลอมละลายสองครั้งหรือไม่:

✅ ก๊าซ UHP ของเซมิคอนดักเตอร์ (ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ ก๊าซพิเศษที่มีฤทธิ์กัดกร่อน) → บังคับ: เคลือบ VIM/VAR 316L + EP

✅ ก๊าซปริมาณสารกึ่งตัวนำ (N₂, Ar, He และเกรดที่มีความบริสุทธิ์สูงอื่นๆ) → แนะนำ: 316L VIM/VAR, ผิวเคลือบ BA ขั้นต่ำ

✅ ก๊าซอุตสาหกรรมและก๊าซความบริสุทธิ์สูงทั่วไป (เกรด 6.0 และต่ำกว่า) → มาตรฐาน 316L เพียงพอ

✅ การใช้งานด้านอาหารและยา → 316L พร้อมข้อต่อแบบแคลมป์ + การทำทู่ที่พื้นผิว

วัสดุถือเป็นบรรทัดแรกของการปกป้องความปลอดภัยและความบริสุทธิ์สำหรับระบบควบคุมของเหลว การเลือกวัสดุที่ถูกต้องปูทางไปสู่การดำเนินโครงการที่ประสบความสำเร็จ

โปรดติดต่อทีมเทคนิคของ VIGOR เพื่อขอความช่วยเหลือในการเลือกวัสดุแบบตัวต่อตัว~