Bei der Wärmebehandlung von Metallen ist die Art der verwendeten Ofenatmosphäre von entscheidender Bedeutung.
Es gibt drei Haupttypen von Ofenatmosphären: exotherme, endotherme und inerte Atmosphären.
Jede dieser Atmosphären erfüllt bei der Wärmebehandlung von Metallen einen bestimmten Zweck.
Die 4 wichtigsten Arten von Ofenatmosphären werden erklärt
1. Exotherme Atmosphäre
Die exotherme Atmosphäre ist durch exotherme Reaktionen gekennzeichnet.
Bei diesen Reaktionen wird Wärme erzeugt, ohne dass Gas und Luft von außen erhitzt werden müssen.
Sie ist äußerst wirksam bei der Verhinderung von Oberflächenoxidation während der Wärmebehandlung von Metallen.
Es gibt zwei Haupttypen von exothermen Atmosphären, die zum Erhitzen von Stahl verwendet werden:
Reichhaltige Exothermie
Diese Atmosphäre hat eine nominale Zusammensetzung von N2 = 71,5%; CO = 10,5%; CO2 = 5%; H2 = 12,5%; Methan (CH4) = 0,5%.
Sie wird typischerweise zum Härten von Stahl, zum Löten von Kupfer und Silber, zum Glühen und zum Sintern von Metallpulver verwendet.
Das Kohlenstoffpotenzial des Gasgemischs liegt unter 0,10 %, so dass es für kohlenstoffarme Stähle geeignet ist, um eine Entkohlung zu vermeiden.
Entkohlung kann zu einer schlechten Verschleißfestigkeit führen.
Magere Exothermie
Diese Atmosphäre hat eine nominale Zusammensetzung von N2 = 86,8%; CO = 1,5%; CO2 = 10,5%; H2 = 1,2%.
Sie wird im Vergleich zur reichen exothermen Atmosphäre seltener verwendet.
Dies ist auf den geringeren Kohlenmonoxid- und Wasserstoffgehalt zurückzuführen, der die Fähigkeit beeinträchtigt, Oxidation und Entkohlung zu verhindern.
2. Endotherme Atmosphäre (Klasse 300)
Endotherme Atmosphäre wird erzeugt, indem ein Gemisch aus Brennstoff und Luft in eine beheizte Kammer mit einem Katalysator gegeben wird.
Der Prozess führt zu einer Atmosphäre, die reich an Kohlenmonoxid und Wasserstoff ist.
Diese Bestandteile verhindern wirksam die Oxidation und Entkohlung während der Wärmebehandlungsprozesse.
Es ist besonders nützlich für Anwendungen, die eine genaue Kontrolle der Atmosphärenzusammensetzung erfordern.
3. Inerte Atmosphären
Zu den inerten Atmosphären gehören Gase wie Argon, Stickstoff und Helium.
Diese Gase reagieren nicht mit den zu erhitzenden Materialien.
Sie werden verwendet, um Oxidation und andere chemische Reaktionen während der Wärmebehandlung zu verhindern.
Inerte Atmosphären sind besonders nützlich für empfindliche Materialien oder Prozesse, bei denen die Anwesenheit von Sauerstoff oder anderen reaktiven Gasen schädlich sein könnte.
4. Andere Atmosphären
Klasse 200
Diese Basisatmosphäre wird durch Entfernen von Kohlendioxid und Wasserdampf aus einer Stickstoffbasis erzeugt.
Sie wird in der Regel bei weniger kritischen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine einfache, saubere Atmosphäre erforderlich ist.
Klasse 600
Diese Atmosphäre basiert auf Ammoniak und wird für spezielle Anwendungen verwendet, bei denen die Eigenschaften von Ammoniak von Vorteil sind.
Sie wird zum Beispiel bei bestimmten Nitrierverfahren eingesetzt.
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Jede dieser Atmosphären dient einem bestimmten Zweck bei der Wärmebehandlung von Metallen.
Die Wahl der Atmosphäre ist entscheidend, um die gewünschten metallurgischen Eigenschaften zu erzielen und unerwünschte Reaktionen während des Erhitzungsprozesses zu vermeiden.
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