Los materiales refractarios se utilizan en hornos para soportar altas temperaturas. Estos materiales son capaces de soportar un calor extremo sin fundirse ni descomponerse. Se utilizan para fabricar el revestimiento interior de los hornos, que ayuda a aislar el horno y protegerlo de posibles daños.
En los hornos de alta temperatura, como los hornos de crecimiento de cristales y los hornos de crecimiento de zafiro, se utilizan zonas calientes totalmente metálicas. Estas zonas calientes están hechas de metales como molibdeno, molibdeno-lantano, TZM, tungsteno y tántalo. El molibdeno es el metal más utilizado para temperaturas que oscilan entre 1000-2500°C (1800-4532°F). El tungsteno se utiliza para temperaturas superiores a 2500°C, mientras que los metales con resistencia térmica ordinaria, como el acero, pueden utilizarse para temperaturas inferiores a 1000°C.
Los elementos calefactores de los hornos de alta temperatura pueden ser metálicos o de grafito. La elección del material depende de la temperatura de funcionamiento. Para operaciones a baja temperatura, suelen utilizarse aleaciones de níquel-cromo. Para aplicaciones de alta temperatura, como el templado o la soldadura fuerte, el molibdeno o el grafito son opciones populares. Para temperaturas superiores a 1.482 °C (2.700 °F), se suele utilizar un metal refractario como el tantalio, aunque también se puede emplear grafito.
En los hornos de caja, que son el tipo más común y básico de horno de tratamiento térmico, la cámara del horno está hecha de acero altamente aislado. El aislamiento puede ser fibroso (mantas o esterillas) o rígido (tablas, placas o ladrillos). El control de la temperatura en estos hornos es importante, y las mejores unidades promoverán un control más estricto de la temperatura.
En los hornos sin atmósfera controlada, los quemadores disparan directamente en la cámara del horno. En los hornos de atmósfera controlada, los quemadores están diseñados para aislar la cocción de la carga en el horno. Los hornos de caja son versátiles y pueden utilizarse para diversos tratamientos térmicos, como el recocido, la carburación en paquete y el endurecimiento de aceros de baja aleación.
En general, la elección de los materiales utilizados en los hornos para soportar altas temperaturas depende de la aplicación específica y del rango de temperaturas de funcionamiento. Se utilizan materiales refractarios, zonas calientes totalmente metálicas y elementos calefactores adecuados para garantizar que el horno pueda soportar y funcionar eficazmente a altas temperaturas.
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