O recozimento com azoto envolve a utilização de azoto como atmosfera primária dentro de um forno de recozimento para evitar a oxidação e controlar as reacções químicas durante os processos de aquecimento e arrefecimento.
O azoto é preferido ao oxigénio devido à sua natureza inerte, que reduz o risco de oxidação do material.
No entanto, o azoto puro (100%) é raramente utilizado porque não consegue excluir eficazmente o ar (oxigénio). Em vez disso, o azoto é frequentemente misturado com hidrocarbonetos ou metanol para criar uma atmosfera controlada adequada a vários processos de recozimento.
O que é a atmosfera de azoto para recozimento (6 pontos-chave explicados)
1. Objetivo da atmosfera de azoto no recozimento
O azoto é utilizado no recozimento para criar uma atmosfera inerte que minimiza a oxidação e outras reacções químicas indesejadas.
O oxigénio, sendo reativo, pode levar à degradação do material através da oxidação.
O azoto, sendo menos reativo, proporciona um ambiente estável que protege o material durante o processo de recozimento.
2. Purga e lavagem com azoto
Antes do processo de recozimento propriamente dito, é utilizada a lavagem com azoto para remover o ar atmosférico, reduzindo o teor de oxigénio para menos de 1%.
Este passo é crucial para garantir que a atmosfera do forno seja tão inerte quanto possível, evitando qualquer oxidação durante a fase de aquecimento.
3. Composição da atmosfera de azoto
As atmosferas de azoto puro não são normalmente utilizadas no recozimento porque não excluem eficazmente o oxigénio.
Em vez disso, o azoto é frequentemente misturado com pequenas percentagens de gases de hidrocarbonetos (como o metano, o propano ou o propileno) ou combinado com metanol.
Estas misturas ajudam a criar uma atmosfera mais controlada e adequada para o recozimento, uma vez que podem ser ajustadas de acordo com requisitos específicos.
4. Reatividade do azoto
O azoto é geralmente considerado neutro, mas pode reagir com o ferro e as ligas em determinadas condições, formando nitretos que aumentam a dureza da superfície e podem causar fragilidade.
Esta reação ocorre tipicamente quando se utiliza azoto atómico, que é uma forma de azoto gasoso que foi quebrado para fornecer azoto atómico reativo.
Para um recozimento bem sucedido dos aços de baixo carbono, é essencial dispor de azoto limpo e seco para evitar a oxidação superficial e a descarbonetação.
5. Aplicações da atmosfera de azoto
As atmosferas de azoto são utilizadas em vários processos de tratamento térmico para além do recozimento, incluindo o endurecimento neutro, a têmpera, a nitruração, a sinterização e a brasagem.
Nestes processos, o azoto actua quer como gás de proteção quer como gás de transporte, dependendo dos requisitos específicos do tratamento.
6. Atmosferas alternativas
Embora o azoto seja normalmente utilizado, outros gases inertes, como o árgon e o hélio, são também utilizados em processos específicos de tratamento térmico.
O árgon, por exemplo, proporciona uma atmosfera altamente inerte adequada para o recozimento de metais não ferrosos e aço inoxidável.
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