Os processos de tratamento térmico requerem uma atmosfera controlada com precisão para que o processo seja bem sucedido. Estes processosmetálicos são frequentemente utilizados para fabricar peças críticas em ligas especiais para indústrias como aaeroespacial, a automóvel, a petroquímica ea energia nuclear. Um mau controlo da atmosfera do forno pode afetar a qualidade das ligas, com consequências financeiras e de segurança.
Como é que se garante um tratamento térmico eficaz numa atmosfera controlada?
Se a atmosfera no forno de tratamento térmico não for controlada, a liga pode ficar contaminada. Isto pode levar a uma perda de resistência e ductilidade, bem como a um aumento da fragilidade. A microestrutura da liga também pode ser afetada, resultando numa fraca estabilidade dimensional e numa vida útil reduzida. Além disso, atmosferas não controladas podem causar corrosão e outras formas de danos à liga.
Nalguns casos, a contaminação pode mesmo provocar a fissuração ou a quebra da liga.
Uma atmosfera controlada é essencial para um tratamento térmico eficaz.
Ao evitar a contaminação, assegura que a liga tratada mantém as suas propriedades, o que é particularmente importante nas indústriasautomóvel, química e de energia nuclear, onde se aplicam as seguintes condições:
A ausência de uma atmosfera controlada pode conduzir a reacções químicas na superfície do conjunto metálico a tratar termicamente, comprometendo a sua qualidade e desempenho e conduzindo à rejeição de peças.
Estas condições conduzem a perdas financeiras, perda de tempo e repercussões potencialmente perigosas para o cliente que utiliza a peça sem detetar a fraqueza. Para além disso, uma atmosfera mal controlada pode levar a um forno danificado ou, pior ainda, a funcionários feridos.
Um forno de tratamento térmico de atmosfera controlada proporciona um ambiente ótimo para os componentes metálicos durante o processo de tratamento térmico.
Ao controlar cuidadosamente a composição e o caudal do gás no interior do forno, é possível obter um controlo preciso da temperatura e um mínimo de oxidação ou descarbonização.
O resultado é a melhoria da qualidade e consistência do produto, bem como o aumento da eficiência da produção.
Para garantir um tratamento térmico eficiente numa atmosfera controlada, é importante monitorizar e controlar cuidadosamente os seguintes parâmetros:
Ao controlar cuidadosamente estes parâmetros, é possível obter um tratamento térmico preciso numa atmosfera controlada, resultando numamelhor qualidade e consistência do produto.
Os gases inertes mais utilizados nos processos de tratamento térmico são o árgon (Ar), o hélio (He) e o azoto (N₂).
A medida em que uma atmosfera pode ser descrita como inerte depende de factores como o tipo de gás, o seu nível de pureza, as temperaturas envolvidas e o material a ser tratado. Dependendo do gás ou da mistura de gases utilizada, o processo será dedicado a diferentes tipos de tratamento térmico: recozimento, têmpera neutra, revenido, nitretação, sinterização ou brasagem.
Os analisadores de gases da Fuji Electric são utilizados para monitorizar a atmosfera em todos estes processos, com capacidades para medições rápidas e precisas de rácios como Ar/He, Ar/N₂, He/N₂, H₂/Ar ou H₂/N₂.
Este último é necessário para monitorizar uma atmosfera rica em hidrogénio. Esta é utilizada para reduzir o óxido de ferro a ferro e descarbonizar o aço. Também contribui eficazmente para a transferência de calor e pode reagir com a presença de oxigénio.
A solução da Fuji Electric para controlar o H₂/N₂ é um armário industrial compacto que incorpora:
Vejamos o seguinte exemplo:
Dado que a condutividade térmica varia de um componente para outro, qualquer alteração na concentração do componente que está a ser medido provoca uma variação na condutividade térmica do gás recolhido, que por sua vez afecta a temperatura do fio de platina.
O analisador utiliza estas variações de temperatura para determinar o teor de gás.
O gás do forno é continuamente extraído por uma sonda de amostragem aquecida e filtrada. Em seguida, é encaminhado através de uma linha de amostragem aquecida para o armário compacto montado na parede.
Este integra o analisador de condutividade térmica TCD e todo o sistema de amostragem especialmente concebido para assegurar a segurança do analisador e garantir uma medição exacta, representativa e fiável da concentração de H₂.
Descarregue a sua folha de aplicação e controle com precisão a atmosfera no forno durante o tratamento térmico!