Los tipos de atmósferas de horno incluyen principalmente atmósferas exotérmicas, atmósferas endotérmicas y atmósferas inertes. Cada tipo sirve para fines específicos en los procesos de tratamiento térmico de metales.
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Atmósfera exotérmica: Este tipo de atmósfera se caracteriza por reacciones exotérmicas, que generan calor sin necesidad de calentamiento externo de gas y aire. Es eficaz para evitar la oxidación superficial durante el tratamiento térmico de los metales. Existen dos tipos de atmósferas exotérmicas utilizadas para calentar el acero:
- Exotérmica rica: Esta atmósfera tiene una composición nominal de N2 = 71,5%; CO = 10,5%; CO2 = 5%; H2 = 12,5%; metano (CH4) = 0,5%. Se utiliza normalmente para el templado del acero, la soldadura fuerte del cobre y la plata, el recocido y la sinterización de metales en polvo. El potencial de carbono de la mezcla gaseosa es inferior al 0,10%, lo que la hace adecuada para aceros con bajo contenido en carbono para evitar la descarburación, que podría provocar una escasa resistencia al desgaste.
- Exotérmico magro: Esta atmósfera tiene una composición nominal de N2 = 86,8%; CO = 1,5%; CO2 = 10,5%; H2 = 1,2%. Se utiliza menos que la atmósfera exotérmica rica debido a su menor contenido en monóxido de carbono e hidrógeno, lo que afecta a su capacidad para evitar la oxidación y la descarburación.
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Atmósfera endotérmica (Clase 300): Esta atmósfera se crea añadiendo una mezcla de combustible y aire a una cámara calentada que contiene un catalizador. El proceso da lugar a una atmósfera rica en monóxido de carbono e hidrógeno, que son eficaces para evitar la oxidación y la descarburación durante los procesos de tratamiento térmico. Es especialmente útil para aplicaciones que requieren un control preciso de la composición de la atmósfera.
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Atmósferas inertes: Incluyen gases como el argón, el nitrógeno y el helio, que no reaccionan con los materiales que se calientan. Se utilizan para evitar la oxidación y otras reacciones químicas durante el tratamiento térmico. Las atmósferas inertes son especialmente útiles para materiales o procesos sensibles en los que la presencia de oxígeno u otros gases reactivos podría ser perjudicial.
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Otras atmósferas:
- Clase 200: Esta atmósfera básica se crea eliminando el dióxido de carbono y el vapor de agua de una base de nitrógeno. Se suele utilizar en aplicaciones menos críticas en las que se requiere una atmósfera sencilla y limpia.
- Clase 600: Esta atmósfera está basada en amoníaco y se utiliza en aplicaciones específicas en las que las propiedades del amoníaco son beneficiosas, como en ciertos tipos de procesos de nitruración.
Cada una de estas atmósferas cumple una función específica en el tratamiento térmico de metales, dependiendo del resultado deseado y de las propiedades de los materiales tratados. La elección de la atmósfera es fundamental para conseguir las propiedades metalúrgicas deseadas y evitar reacciones no deseadas durante el proceso de calentamiento.
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