Quando se trata de tratamento térmico de metais, o tipo de atmosfera de forno utilizado é crucial.
Existem três tipos principais de atmosferas de forno: atmosferas exotérmicas, endotérmicas e inertes.
Cada tipo serve objectivos específicos nos processos de tratamento térmico de metais.
Explicação dos 4 principais tipos de atmosfera de forno
1. Atmosfera Exotérmica
A atmosfera exotérmica é caracterizada por reacções exotérmicas.
Estas reacções geram calor sem a necessidade de aquecimento externo do gás e do ar.
É altamente eficaz na prevenção da oxidação da superfície durante o tratamento térmico de metais.
Existem dois tipos principais de atmosferas exotérmicas utilizadas para o aquecimento do aço:
Exotérmica rica
Esta atmosfera tem uma composição nominal de N2 = 71,5%; CO = 10,5%; CO2 = 5%; H2 = 12,5%; metano (CH4) = 0,5%.
É tipicamente utilizada para a têmpera de aço, brasagem de cobre e prata, recozimento e sinterização de metais em pó.
O potencial de carbono da mistura gasosa é inferior a 0,10%, o que a torna adequada para aços com baixo teor de carbono para evitar a descarbonetação.
A descarbonetação pode levar a uma baixa resistência ao desgaste.
Exotérmica magra
Esta atmosfera tem uma composição nominal de N2 = 86,8%; CO = 1,5%; CO2 = 10,5%; H2 = 1,2%.
É menos utilizada em comparação com a atmosfera exotérmica rica.
Isto deve-se ao seu menor teor de monóxido de carbono e de hidrogénio, o que afecta a sua capacidade de evitar a oxidação e a descarbonetação.
2. Atmosfera endotérmica (classe 300)
A atmosfera endotérmica é criada pela adição de uma mistura de combustível e ar a uma câmara aquecida que contém um catalisador.
O processo resulta numa atmosfera rica em monóxido de carbono e hidrogénio.
Estes componentes são eficazes na prevenção da oxidação e da descarbonetação durante os processos de tratamento térmico.
É particularmente útil para aplicações que requerem um controlo preciso da composição da atmosfera.
3. Atmosferas inertes
As atmosferas inertes incluem gases como o árgon, o azoto e o hélio.
Estes gases não reagem com os materiais que estão a ser aquecidos.
São utilizados para evitar a oxidação e outras reacções químicas durante o tratamento térmico.
As atmosferas inertes são particularmente úteis para materiais ou processos sensíveis em que a presença de oxigénio ou de outros gases reactivos poderia ser prejudicial.
4. Outras atmosferas
Classe 200
Esta atmosfera básica é criada pela remoção do dióxido de carbono e do vapor de água de uma base de azoto.
É normalmente utilizada em aplicações menos críticas em que é necessária uma atmosfera simples e limpa.
Classe 600
Esta atmosfera é baseada em amoníaco e é utilizada em aplicações específicas em que as propriedades do amoníaco são benéficas.
Por exemplo, é utilizada em certos tipos de processos de nitruração.
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Cada uma destas atmosferas tem um objetivo específico no tratamento térmico de metais.
A escolha da atmosfera é fundamental para alcançar as propriedades metalúrgicas desejadas e evitar reacções indesejadas durante o processo de aquecimento.
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