Los procesos de tratamiento térmico dependen de varios gases para controlar la atmósfera y conseguir las propiedades metalúrgicas deseadas sin reacciones no deseadas.
5 gases esenciales que debe conocer
1. Gases inertes
Los gases inertes como el argón, el helio y el nitrógeno se utilizan ampliamente en el tratamiento térmico, especialmente para metales no ferrosos como el cobre, el latón y el aluminio.
Estos gases crean un entorno no reactivo, evitando la oxidación y otras reacciones químicas no deseadas.
El argón y el helio se consideran más inertes que el nitrógeno, que puede reaccionar con algunos aceros a altas temperaturas.
Estos gases se utilizan a menudo en combinaciones como Ar/He, Ar/He/N2 y N2/He para optimizar sus propiedades protectoras.
2. Agentes reductores
El hidrógeno se utiliza como agente reductor en los procesos de tratamiento térmico, especialmente para purificar los óxidos de hierro y cobre.
Ayuda a eliminar el oxígeno de las superficies metálicas, evitando la oxidación.
El hidrógeno no es inerte y debe manipularse con cuidado debido a su inflamabilidad y al potencial de causar fragilización por hidrógeno en algunos metales.
3. Hidrocarburos
Los gases hidrocarburos como el metano (CH4), el propano (C3H8), el etano (C2H6) y el acetileno (C2H2) se utilizan para producir atmósferas ricas en carbono dentro del horno.
Estos gases se descomponen a altas temperaturas, liberando carbono naciente que puede interactuar con la superficie del metal, afectando a su contenido en carbono y a sus propiedades.
La elección del gas hidrocarburo es crucial para evitar la formación de hollín y otros efectos indeseables.
4. Amoníaco
El amoniaco se utiliza por su contenido en nitrógeno e hidrógeno.
Puede utilizarse como fuente de nitrógeno en procesos de nitruración o como fuente de hidrógeno en atmósferas reductoras.
El uso de amoníaco permite un control preciso del contenido de nitrógeno e hidrógeno en la atmósfera del horno, lo que resulta crítico para determinados procesos de tratamiento térmico.
5. Atmósferas endotérmicas
A escala industrial, las atmósferas protectoras suelen consistir en mezclas de monóxido de carbono (CO), hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), dióxido de carbono (CO2) y trazas de vapor de agua.
Estos gases se producen utilizando generadores endotérmicos o inyectando mezclas de nitrógeno y metanol directamente en el horno.
La estabilidad de estas atmósferas, en particular el contenido de CO, es crucial para un control preciso del carbono durante la austenitización.
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