Les types d'atmosphère de four comprennent principalement les atmosphères exothermiques, les atmosphères endothermiques et les atmosphères inertes. Chaque type répond à des objectifs spécifiques dans les processus de traitement thermique des métaux.
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Atmosphère exothermique: Ce type d'atmosphère se caractérise par des réactions exothermiques qui génèrent de la chaleur sans nécessiter de chauffage externe du gaz et de l'air. Elle est efficace pour prévenir l'oxydation de la surface pendant le traitement thermique des métaux. Il existe deux types d'atmosphères exothermiques utilisées pour chauffer l'acier :
- Exothermie 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, qui pourrait 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 en raison de sa plus faible teneur en monoxyde de carbone et en hydrogène, ce qui affecte sa capacité à prévenir l'oxydation et la décarburation.
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Atmosphère endothermique (classe 300): Cette atmosphère 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, qui sont efficaces pour prévenir l'oxydation et la décarburation pendant les processus de traitement thermique. Il est particulièrement utile pour les applications nécessitant un contrôle précis de la composition de l'atmosphère.
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Atmosphères inertes: Il s'agit de gaz tels que l'argon, l'azote et l'hélium, qui ne réagissent pas avec les matériaux chauffés. Elles sont utilisées 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.
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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 nécessaire.
- Classe 600: Cette atmosphère est basée sur l'ammoniac et est utilisée dans des applications spécifiques où les propriétés de l'ammoniac sont bénéfiques, comme dans certains types de procédés de nitruration.
Chacune de ces atmosphères a une fonction spécifique dans le traitement thermique des métaux, en fonction du résultat souhaité et des propriétés des matériaux traités. 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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