Wyżarzanie
Atmosfery ochronne do procesów wyżarzania i normalizowania metali żelaznych i nieżelaznych
Na całym świecie firmy przetwarzające metale korzystają z gazów przemysłowych, atmosfer ochronnych i wsparcia technicznego Air Products, które pomagają poprawić jakość produktu, obniżyć koszty operacyjne i zwiększyć produkcję.Niezależnie od tego, czy wyżarzacie metale żelazne czy nieżelazne, nasza szeroka gama rozwiązań pozwala spełnić każde wymagania w zakresie składu atmosfery.
Korzyści płynące z naszej specjalistycznej wiedzy i rozwiązań:
• Poprawa jakości powierzchni oraz zmniejszenie kosztów wytrawiania
• Stała atmosfera dla wyżarzania metali nieżelaznych
• Doskonała jakość i kontrola
• Skrócenie długości cyklu
• Wyższa jakość wyżarzanych komponentów
W związku z tym, że wiele z naszych atmosfer gazowych nie zawiera nieprzereagowanych węglowodorów, zazwyczaj obecnych w atmosferach wygenerowanych egzotermicznie, poprawa jakości atmosfery pozwala na znaczną redukcję kosztów czyszczenia lub wytrawiania produktów, często aż o 80%.
W prawie wszystkich procesach wyżarzania oferujemy obojętne atmosfery gazu na bazie obojętnego azotu w połączeniu z kontrolowanymi ilościami wodoru, metanolu lub węglowodorów.
Idealne powierzchnie i ograniczenie dodatkowej obróbki:
· Azot wypiera składniki utleniające
· Wodór zapobiega procesowi utleniania następującego w wyniku niepożądanych reakcji powierzchniowych
· Metanol i/lub węglowodory zapobiegają odwęglaniu powierzchni
· Znaczna poprawa jakości powierzchni
· Znaczne obniżenie kosztów dodatkowych czynności, np. czyszczenia i wytrawiania
Rozwiązania z zakresu obróbki cieplnej
Firma Air Products oferuje szeroką gamę technologii, gazów, urządzeń i najnowocześniejszych rozwiązań dla branży obróbki cieplnej.
Gazy przemysłowe od światowego lidera
- Światowy lider w produkcji azotu, tlenu i argonu
- Wiodący na świecie producent i dostawca wodoru oraz helu
- Niezawodny dostawca gazów przemysłowych
- Doskonałe wyniki w zakresie terminowych dostaw
- Lider branżowy w dziedzinie bezpieczeństwa
- Serwis i pomoc techniczna
- Obsługa klienta na światowym poziomie
Zapytaj eksperta
Guido Plicht
Dyrektor ds. technologii – Europa
“Jakie jest najlepsze stężenie wodoru do naszej atmosfery azotowo-wodorowej do wyżarzania jasnego stali?”
Wyżarzanie jasne stali wymaga warunków, które zapewniają atmosferę redukcję dlatlenków stali. Tradycyjnie diagram Ellinghama był używany do przewidywania warunków, które odpowiadają utlenianiu czystych metali lub redukcji ich tlenków. Metodę tę można wykorzystać do przewidywania warunków, które powinny powodować redukcję tlenków żelaza i tlenków pierwiastków stopowych stali, takich jak chrom w przypadku stali nierdzewnych. To tradycyjne podejście nie jest precyzyjne, ponieważ wykorzystuje się tylko dane termodynamiczne dotyczące czystych metali i ich tlenków, ignorując fakt, że żelazo i dodatki stopowe tworzą stały roztwór. Ponadto można określić jedynie przybliżony stosunek równowagowego ciśnienia cząstkowego wodoru i pary wodnej do utleniania określonego metalu w określonej temperaturze.
Alternatywnie można użyć dokładniejszych i wygodniejszych schematów z danymi dotyczącymi stali i innych stopów, które są tworzone przy pomocy nowoczesnych baz danych i programów komputerowych, takich jak FactSage™ (oprogramowanie termochemiczne i pakiet bazy danych opracowane wspólnie przez firmy Thermfact/CRCT i GTT-Technologies) lub oprogramowania Thermo-Calc. Korzystając z krzywych utleniania-redukcji, przedstawionych jako punkt rosy atmosfer czystego wodoru lub atmosfer azotowo-wodorowych w porównaniu do temperatury, można szybko wybrać atmosferę do wyżarzania stali bez tworzenia się tlenków. Wykres na rysunku 1 został obliczony przy użyciu FactSage. Na wykresie widać, że krzywe utleniania-redukcji dla systemów Fe-18%Cr i Fe-18%Cr-8%Ni reprezentujących stal nierdzewną są wyższe niż odpowiednie krzywe Cr/Cr₂O₃. W przypadku stopów (np. stali) można uzyskać bardziej precyzyjne obliczenia, korzystając z danych termodynamicznych zarówno z baz danych czystych substancji (tj. czystych metali i tlenków), jak i roztworów. Takie wykresy można stworzyć dla konkretnej stali oraz atmosfero różnych składach.
Metody te mogą pomóc w rozwiązywaniu problemów i optymalizacji operacji wyżarzania poprzez równoważenie zużycia wodoru z jakością produktu.
Krzywe utleniania-redukcji dla czystego chromu, Fe-18%Cr i Fe-18%Cr-8%Ni w przypadku całkowitego ciśnienia na poziomie 1 atmosfery przy ciśnieniu cząstkowym wodoru na poziomie 0,05 atmosfery, co odpowiada N₂-5% H₂. (Schemat został przygotowany przy użyciu danych termodynamicznych dla roztworów oraz danych dotyczących czystych pierwiastków i ich tlenków).
Rysunek 1:
ANALIZA PRZYPADKU
Zaawansowany system monitorowania i kontroli atmosfery do wyżarzania komponentów ze stali węglowej.
Zapytaj eksperta
“Czy istnieje sposób na wyżarzanie i pasywację rury ze stali nierdzewnej serii 300 oraz zachowanie jasnej powierzchni?”
Powstawanie powłoki tlenkowej jest funkcją stosunku ciśnienia cząstkowego wodoru/wody, temperatury i czasu, które mogą ulec znacznej zmianie na wyjściu z pieca. Podwyższony punkt rosy wskutek dostania się powietrza reagującego z wodorem w połączeniu ze zmniejszoną temperaturą prowadzi do utleniania, jeśli czas przebywania w obszarze wyjścia jest wystarczająco długi. Ponadto powierzchnia średnicy wewnętrznej rury może schładzać się wolniej niż średnica zewnętrzna i powodować nierówne utlenianie. Środki zaradcze obejmują zwiększenie prędkości przesuwu rury i przepływu wodoru na wszystkich powierzchniach rur oraz zastosowanie kurtyny azotowej na wylocie w celu rozcieńczenia wlatującego powietrza i wspomagania chłodzenia. Każdy środek zaradczy wiąże się z kwestiami technologicznymi, bezpieczeństwem i kosztami.
Rozwiązania w zakresie atmosfery ochronnej indywidualnie dostosowane do potrzeb Klienta
Firma Air Products dysponuje odpowiednią wiedzą fachową, aby zapewnić najlepsze atmosfery w piecach do stosowania obróbki cieplnej. Nasi wykwalifikowani inżynierowie mogą konstruować niestandardowe systemy spełniające wymagania prawne, optymalizować tempo produkcji i zapewnić utrzymanie odpowiednich warunków atmosfery. Zalety:
- Kontrola nad procesami i system monitorowania
- Panele analityczne, które umożliwiają mierzenie stężenia wodoru, wilgoci, tlenu, dwutlenku węgla i węglowodoru w atmosferach piecowych do monitorowania i kontrolowania parametrów pieca w czasie rzeczywistym.
- Optymalizacja procesów przetwórczych w celu obniżenia kosztów operacyjnych
- Najwyższej klasy analizy metalograficzne i chemiczne (SEM, ESCA, SAM, ISS, SIMS)
- Szkolenia z zakresu bezpieczeństwa
- Możliwość wykonania testów atmosfery z użyciem elementów Klienta w naszych piecach laboratoryjnych
Gazy
Gazy firmy Air Products, zwykle dostarczane w formie gazowej i ciekłej, umożliwiają klientom z wielu branż poprawę efektywności środowiskowej, jakości produktu i wydajności.
Argon
Compressed argon gas and liquid argon in a variety of purities and in various modes of supply around the world thanks to our network of storage and transfill facilities.
Hel
Hel ciekły i gazowy o różnych stopniach czystości i stężenia, z uwagi na swoje obojętne właściwości, jest ceniony jako gaz do podnoszenia, wykrywania wycieków, osłaniania, zastosowań analitcyzncyh, czy wymiany ciepła.
Wodór
Ceniony za swoje właściwości reaktywne i ochronne wodór jest wykorzystywany w wielu branżach w celu poprawy jakości, optymalizacji wydajności i obniżenia kosztów.
Azot
Azot jest ceniony zarówno jako gaz obojętny, jak również jako ciecz do chłodzenia i mrożenia. Praktycznie każda gałąź przemysłu może korzystać z jego unikatowych właściwości, by zwiększać produkcję, optymalizować wydajność i zwiększać bezpieczeństwo operacji.
Skontaktuj się z naszymi ekspertami technicznymi.
Skontaktuj się z nami, aby skorzystać z naszego bogatego doświadczenia w zakresie wyżarzania.