Os processos de tratamento térmico dependem de vários gases para controlar a atmosfera e alcançar as propriedades metalúrgicas desejadas sem reacções indesejadas.
5 Gases essenciais que deve conhecer
1. Gases inertes
Os gases inertes como o árgon, o hélio e o nitrogénio são amplamente utilizados no tratamento térmico, especialmente para metais não ferrosos como o cobre, o latão e o alumínio.
Estes gases criam um ambiente não reativo, evitando a oxidação e outras reacções químicas indesejadas.
O árgon e o hélio são considerados mais inertes do que o azoto, que pode reagir com alguns aços a altas temperaturas.
Estes gases são frequentemente utilizados em combinações como Ar/He, Ar/He/N2 e N2/He para otimizar as suas propriedades protectoras.
2. Agentes redutores
O hidrogénio é utilizado como agente redutor em processos de tratamento térmico, particularmente para purificar óxidos de ferro e de cobre.
Ajuda a remover o oxigénio das superfícies metálicas, evitando a oxidação.
O hidrogénio não é inerte e deve ser manuseado com cuidado devido à sua inflamabilidade e à possibilidade de causar fragilização por hidrogénio em alguns metais.
3. Hidrocarbonetos
Os gases de hidrocarbonetos como o metano (CH4), o propano (C3H8), o etano (C2H6) e o acetileno (C2H2) são utilizados para produzir atmosferas ricas em carbono no interior do forno.
Estes gases decompõem-se a altas temperaturas, libertando carbono nascente que pode interagir com a superfície do metal, afectando o seu teor de carbono e as suas propriedades.
A escolha do gás hidrocarboneto é crucial para evitar a formação de fuligem e outros efeitos indesejáveis.
4. Amoníaco
O amoníaco é utilizado pelo seu teor de azoto e hidrogénio.
Pode ser utilizado como fonte de azoto em processos de nitruração ou como fonte de hidrogénio em atmosferas redutoras.
A utilização do amoníaco permite um controlo preciso do teor de azoto e de hidrogénio na atmosfera do forno, o que é fundamental para determinados processos de tratamento térmico.
5. Atmosferas endotérmicas
À escala industrial, as atmosferas de proteção são frequentemente constituídas por misturas de monóxido de carbono (CO), hidrogénio (H2), azoto (N2), dióxido de carbono (CO2) e vestígios de vapor de água.
Estes gases são produzidos utilizando geradores endotérmicos ou injectando misturas de azoto e metanol diretamente no forno.
A estabilidade destas atmosferas, particularmente o teor de CO, é crucial para um controlo preciso do carbono durante a austenitização.
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