Assurez un traitement thermique performant sous une atmosphère contrôlée

Les procédés de traitement thermique nécessitent une atmosphère contrôlée avec précision pour que le processus soit réussi.
Ces procédés du métal sont souvent utilisés pour fabriquer des pièces critiques en alliages spéciaux pour des industries telles que l’aérospatiale, l’automobile, la pétrochimie ou l’énergie nucléaire. Un mauvais contrôle de l’atmosphère du four peut altérer la qualité des alliages et engendrer des conséquences financières et sécuritaires.

Comment assurer un traitement thermique efficace dans une atmosphère contrôlée ?

Une atmosphère contrôlée est essentielle pour un traitement thermique efficace. En empêchant la contamination, elle garantit que l’alliage traité conserve ses propriétés.
C’est particulièrement important dans les industries de l‘automobile, de la chimie et de l’énergie nucléaire, où les conditions suivantes sont réunies :

• températures élevées
• produits chimiques agressifs
• pressions extrêmes

L’absence d’atmosphère contrôlée peut entraîner des réactions chimiques à la surface de l’ensemble métallique à traiter thermiquement, compromettant sa qualité et ses performances et conduisant à des pièces rejetées.
De telles conditions entraînent des pertes financières, des pertes de temps et des répercussions potentiellement dangereuses pour le client qui utilise la pièce sans détecter la faiblesse. En outre, une atmosphère mal contrôlée peut conduire à un four endommagé ou, pire encore, à des employés blessés.

• L’atmosphère du four : L’atmosphère du four doit être constamment surveillée et contrôlée pour maintenir la composition gazeuse souhaitée.
• Température : La température à l’intérieur du four doit être étroitement surveillée et contrôlée pour garantir une qualité constante du produit.
• Humidité : L’humidité à l’intérieur du four doit être soigneusement surveillée et contrôlée pour éviter l’oxydation ou la décarburation des composants métalliques.
• Pression : La pression à l’intérieur du four doit être soigneusement surveillée et contrôlée pour éviter un débit de gaz excessif dans le four.

En contrôlant soigneusement ces paramètres, il est possible d’obtenir un traitement thermique précis dans une atmosphère contrôlée, ce qui se traduit par l’amélioration de la qualité et de la cohérence des produits.

Analyseurs de gaz : un contrôle de procédé fiable pour les fours, la métallurgie, l’industrie du semi-conducteur et la séparation des gaz

Les analyseurs de gaz Fuji Electric sont utilisés pour contrôler l’atmosphère dans tous ces procédés, avec des capacités de mesure rapide et précise de ratios tels que Ar/He, Ar/N₂, He/N₂, H₂/Ar ou H₂/N₂.
Ce dernier est nécessaire pour contrôler une atmosphère riche en hydrogène. Celle-ci est mise en œuvre pour réduire l’oxyde de fer en fer et décarburer l’acier. Il contribue aussi efficacement au transfert de chaleur et peut réagir avec une présence d’oxygène.

La solution Fuji Electric pour contrôler le H₂/N₂ est une armoire industrielle compacte intégrant :

• l‘analyseur de conductivité thermique (TCD) appelé ZAF,
• et un système d’échantillonnage de gaz spécifiquement adapté et conçu en fonction des conditions de fonctionnement du four.

Prenons l’exemple suivant :

• Température > 1000 °C
• H₂ > 50 %
• Taux d’humidité élevé pendant les phases de faible
• Quantité significative de particules solides

La conductivité thermique étant variable d’un composant à un autre, tout changement de la concentration du composant mesuré entraîne une variation de la conductivité thermique du gaz échantillonné, laquelle affecte la température du fil de platine.
L’analyseur se base sur ces variations de température pour déterminer la teneur en gaz.

Conception du système d’analyse de gaz des fours de traitement thermique

Le gaz du four est extrait en continu par une sonde de prélèvement chauffée et filtrée. Il est ensuite acheminé par une ligne d’échantillonnage chauffée jusqu’à l’armoire compacte murale.

Celle-ci intègre l’analyseur de conductivité thermique TCD et l’ensemble du système d’échantillonnage spécialement conçu pour assurer la sécurité de l’analyseur et garantir une mesure précise, représentative et fiable de la concentration en H₂.

Vos avantages