Os fornos e fornalhas de atmosfera controlada utilizam normalmente uma variedade de gases para criar ambientes específicos para os processos de fabrico, em particular no trabalho em metal. Os gases mais frequentemente utilizados incluem azoto, árgon, hidrogénio, hélio e, por vezes, oxigénio, monóxido de carbono, dióxido de carbono, amoníaco e hidrocarbonetos como metano, propano e butano. Cada gás tem um objetivo específico no controlo da atmosfera dentro do forno ou da fornalha.
Nitrogénio é frequentemente utilizado em percentagens elevadas, uma vez que é inerte e ajuda a manter um ambiente estável, livre de oxigénio, que pode causar oxidação. É controlado e regulado para garantir a manutenção da atmosfera correcta e para minimizar os custos de funcionamento.
O árgon é outro gás inerte utilizado, especialmente na indústria aeroespacial, devido à sua natureza não reactiva. No entanto, a sua utilização pode ser dispendiosa em comparação com outros gases.
Hidrogénio é utilizado pelas suas propriedades redutoras, ajudando a evitar a oxidação e a descarbonetação, que são prejudiciais para a qualidade das peças metálicas. Faz frequentemente parte de misturas de gases concebidas para criar atmosferas específicas adequadas a diferentes fases do processamento de metais.
O hélio é utilizado principalmente para eliminar gases indesejáveis e manter um ambiente limpo e inerte. É menos utilizado devido ao seu elevado custo, mas é eficaz em aplicações especializadas.
Oxigénio é utilizado em quantidades controladas, principalmente pelas suas propriedades reactivas. No entanto, deve ser cuidadosamente monitorizado, uma vez que concentrações elevadas podem levar à oxidação e a outras reacções químicas prejudiciais.
O monóxido de carbono e o dióxido de carbono são utilizados em aplicações específicas em que é necessário controlar a atmosfera do forno através da reação do gás de água. Estes gases ajudam a ajustar a composição de equilíbrio do gás no interior do forno.
Amoníaco é utilizado como fonte de azoto para processos de nitruração ou como fonte de hidrogénio para processos de redução. Pode ser produzido no local, fornecido em garrafas ou armazenado a granel.
Hidrocarbonetos como o metano, o propano e o butano são utilizados para produzir atmosferas ricas em carbono no interior do forno. Estes gases são cuidadosamente seleccionados para evitar a formação de fuligem e para assegurar as reacções químicas correctas na superfície do aço.
A escolha do gás ou da mistura de gases depende dos requisitos específicos do processo de fabrico, do material a ser tratado e do resultado pretendido. Cada gás desempenha um papel crucial na criação do ambiente ideal para o tratamento térmico, garantindo a qualidade e o desempenho do produto final.
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