Lorsqu'il s'agit du traitement thermique des métaux, le type d'atmosphère de four utilisé est crucial.
Il existe trois principaux types d'atmosphères de four : les atmosphères exothermiques, les atmosphères endothermiques et les atmosphères inertes.
Chaque type remplit des fonctions spécifiques dans les processus de traitement thermique des métaux.
Les 4 principaux types d'atmosphère de four expliqués
1. Atmosphère exothermique
L'atmosphère exothermique se caractérise par des réactions exothermiques.
Ces réactions génèrent de la chaleur sans nécessiter de chauffage externe du gaz et de l'air.
Elle est très efficace pour prévenir l'oxydation de la surface pendant le traitement thermique des métaux.
Il existe deux types principaux d'atmosphères exothermiques utilisées pour chauffer l'acier :
L'atmosphère exothermique riche
Cette atmosphère a une composition nominale de N2 = 71,5 % ; CO = 10,5 % ; CO2 = 5 % ; H2 = 12,5 % ; méthane (CH4) = 0,5 %.
Elle est généralement utilisée pour la trempe de l'acier, le brasage du cuivre et de l'argent, le recuit et le frittage des métaux en poudre.
Le potentiel carbone du mélange gazeux est inférieur à 0,10 %, ce qui le rend approprié pour les aciers à faible teneur en carbone afin d'éviter la décarburation.
La décarburation peut entraîner une mauvaise résistance à l'usure.
Exothermique maigre
Cette atmosphère a une composition nominale de N2 = 86,8 % ; CO = 1,5 % ; CO2 = 10,5 % ; H2 = 1,2 %.
Elle est moins utilisée que l'atmosphère exothermique riche.
Cela est dû à sa plus faible teneur en monoxyde de carbone et en hydrogène, qui affecte sa capacité à prévenir l'oxydation et la décarburation.
2. Atmosphère endothermique (classe 300)
L'atmosphère endothermique est créée en ajoutant un mélange de carburant et d'air à une chambre chauffée contenant un catalyseur.
Le processus produit une atmosphère riche en monoxyde de carbone et en hydrogène.
Ces composants sont efficaces pour prévenir l'oxydation et la décarburation au cours des processus de traitement thermique.
Il est particulièrement utile pour les applications nécessitant un contrôle précis de la composition de l'atmosphère.
3. Atmosphères inertes
Les atmosphères inertes comprennent des gaz tels que l'argon, l'azote et l'hélium.
Ces gaz ne réagissent pas avec les matériaux chauffés.
Ils sont utilisés pour éviter l'oxydation et d'autres réactions chimiques pendant le traitement thermique.
Les atmosphères inertes sont particulièrement utiles pour les matériaux ou les processus sensibles où la présence d'oxygène ou d'autres gaz réactifs pourrait être préjudiciable.
4. Autres atmosphères
Classe 200
Cette atmosphère de base est créée en éliminant le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau d'une base d'azote.
Elle est généralement utilisée dans des applications moins critiques où une atmosphère simple et propre est requise.
Classe 600
Cette atmosphère est basée sur l'ammoniac et est utilisée dans des applications spécifiques où les propriétés de l'ammoniac sont bénéfiques.
Par exemple, elle est utilisée dans certains types de procédés de nitruration.
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Chacune de ces atmosphères a une fonction spécifique dans le traitement thermique des métaux.
Le choix de l'atmosphère est essentiel pour obtenir les propriétés métallurgiques souhaitées et éviter les réactions indésirables pendant le processus de chauffage.
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