Tepelné zpracování

Řízené atmosféry pro tepelné zpracování kovů

Dusíková / dusíko - vodíková atmosféra

Dusíko - vodíková atmosféra je směs plynů, která se používá při tepelném zpracování výrobků a polotovarů z neželezných kovů, uhlíkové nebo nerezové oceli. Dusík slouží jako inertní základ ochranné atmosféry. Vodík v případě potřeby udržuje v peci redukční prostředí, které zabraňuje oxidaci materiálu a v případě uhlíkových ocelí i jejich oduhličení.

Přednosti dusíkové/dusíko - vodíkové atmosféry:

• zvýšení bezpečnosti
• konstantní složení atmosféry
• vysoká čistota plynu/nízký rosný bod
• snadná obsluha
• stálá dispozice plynu
• snížení spotřeby plynu oproti vyvíječi/štěpiči
• žádné problémy spojené s provozem
• vyvíječů/štěpičů
• žádné vysoké investice ani náklady na údržbu - pronájem zařízení
  

Pro uhlíkové oceli:   

Pro neželezné kovy:  

Pro nerezové oceli:    

100-96% N₂ + 0-4% H₂

100-80% N₂ + 0-20% H₂

60-0% N₂+ 40-100% H₂

Dusíko - metanolová atmosféra

Dusíko - metanolová atmosféra se používá jako aktivní nebo ochranný plyn tam, kde je třeba zvýšit tvrdost a pevnost povrchu sycením uhlíkem nebo uhlíkem a dusíkem, případně řídit uhlíkový potenciál. Air Products nabízí účinnou alternativu oproti široce používanému endoplynu. Postup využívá skutečnosti, že metanol se při teplotě nad 750°C okamžitě rozpadá v poměru 1:2 na oxid uhelnatý a vodík podle rovnice:
CH₃OH CO + 2H₂

Přesným dávkováním určitého množství dusíku a metanolu do horké pece vznikne ochranný nebo nosný plyn požadovaného složení. Přidáním 2 objemů dusíku jako inertního základu atmosféry vzniká směs, která svým složením odpovídá endoplynu:
40% N₂ + 40% H₂ + 20% CO

Toto složení atmosféry má při teplotě 900 oC uhlíkový potenciál v rozmezí 0,35 - 0,4%. Podmínkou pro difuzi je dostatečný uhlíkový potenciál, který je vyšší než ten, který je v materiálu k dispozici. Pokud je požadována vyšší koncentrace uhlíku v materiálu, je třeba přidat nauhličující plyn například propan nebo metan. Tak lze vždy dosáhnout požadovaného uhlíkového potenciálu. Regulace uhlíkového potenciálu se provádí jako doposud u generovaných atmosfér měřením rosného bodu, obsahu CO₂ nebo kyslíku. Pro plné využití výhod této atmosféry je vhodné použití kyslíkové sondy.

 Přednosti dusíko - metanolové atmosféry:

• zvýšení bezpečnosti
• konstantní složení atmosféry
• vysoká čistota plynu
• snadná obsluha
• stálá dispozice plynu
• snížení spotřeby plynu oproti vyvíječi
• žádné problémy spojené s provozem vyvíječů
• žádné vysoké investice ani náklady na údržbu - pronájem zařízení

Zpět na začátek

Zpět na předešlou nabídku
Zpět domovskou stránku Tavení a tepelné zpracování ko

Technologie

Air Products nabízí širokou škálu know-how spojených s výše popsanými atmosférami pro žíhání, tvrdé pájení, slinování, zušlechťování, cementaci a vakuové kalení. Tyto produkty jsou připraveny na dusíkovém základě a nesou ochrannou známku Purifire©. Atmosféry pro tyto aplikace jsou vytvořeny z dusíkového základu s přísadou vodíku, metanolu, vlhkosti, oxidu uhličitého, zemního plynu nebo propanu. Ve speciálních případech je použit argon, případně helium. Air Products má velmi rozšířené zkušenosti ve všech oblastech tepelného zpracování kovů a je schopen poskytnout zákazníkům fundovanou a všestrannou technickou podporu.

ŽÍHÁNÍ

Jestliže žíháte na lesklo železné i neželezné kovy, buďte si jisti, že systém PURIFIRE AN plně uspokojí vaše speciální požadavky na atmosféru.

Dusík, obvykle hlavní složka naší AN atmosféry tvoří inertní základ, který chrání před jakoukoli nežádoucí reakcí. K dosažení požadovaného rovnovážného stavu atmosféry je třeba často ji doplnit o redukující složku jako vodík nebo uhlovodík.

Použití inertního základu s redukující složkou zabezpečuje čistý a lesklý povrch. Protože většina z těchto atmosfér neobsahuje žádné nezreagované uhlovodíky, jak tomu obvykle bývá u klasických exotermicky generovaných atmosfér, zlepšení kvality povrchu často dovoluje výrazně snížit náklady na následné čištění nebo moření až o 80%.

PÁJENÍ

Systém PURIFIRE BR od Air Products pro pájení přesně řídí rovnováhu atmosféry, aby bylo dosaženo optimální pevnosti a spolehlivosti spoje. Povrch výrobků zůstává čistý bez snížení kvality. Obsahem vlhkosti v atmosféře je možné nastavit optimální smáčivost.

Dusík je použit jako nosný plyn s malým přídavkem vodíku nebo uhlovodíku v závislosti na uspořádání jednotlivých dílů, druhu materiálu a pájecí teplotě. Přesné řízení rosného bodu dovoluje pájet vysokouhlíkaté i nerezové oceli a neželezné kovy. Nepřetržitým řízením smáčivosti pájky je dosaženo

Zlepšení vzhledu pájených spojů a zvýšení jejich mechanické pevnosti.

SLINOVÁNÍ

Systém PURIFIRE SN od Air Products je výborný způsob jak získat vysokou kvalitu slinovaných dílů:

• lepší řízení rozměrů hotových výrobků
• snížení nehomogenity uhlíku a tvrdosti
• úplné odstranění mazadla

 Naše atmosféry obsahují dusíkový základ s přídavkem obohacujícího nebo redukčního plynu. Taková směs plynů dává čistotu a možnost řízení procesu těžko dosažitelnou generovanými atmosférami. Protože atmosféra na dusíkovém základě dovoluje posouvat rovnováhu ve směru nauhličení i oduhličení, je stav atmosféry v peci plně řízen.

 Při použití řady PURIFIRE SN jsou minimalizovány výkyvy v složení atmosféry nebo hodnotě rosného bodu známé u atmosfér vyráběných spalováním zemního plynu nebo štěpením čpavku. Obvyklý obsah kyslíku se pohybuje pod hranicí 10 ppm a rosný bod je v rozsahu -25 až -70°C.

VAKUOVÉ KALENÍ

Vyšší rychlost výroby, zlepšení metalurgických vlastností a provozní úspory jsou hlavní výhody zvýšení ochlazovací rychlosti ve vakuových pecích. Současné způsoby zvýšení ochlazovací rychlosti vyžadují nákladné úpravy pece vedoucí k vyšším kalícím tlakům a rychlostem ventilátoru. Se systémem PURIFIRE RGQ od Air Products můžete ochlazovat rychlostí vyšší než v čistém héliu s výraznými úsporami nákladů. Použitím naší patentované směsi rycwhlost ochlazování vzroste až o 60% bez potřeby nákladných úprav pece.

ZUŠLECHŤOVÁNÍ

Při použití systému PURIFIRE CAP od Air Products pro cementaci a zušlechťování se potřebná atmosféra připraví smísením dusíku, metanolu a malého množství nauhličujícího plynu. V peci vzniká atmosféra stejného složení jako v případě endoplynu: 20% CO, 40% H₂, 40% N₂. Oproti endoplynu tato atmosféra umožňuje udržet stabilní kvalitu výrobků, výrazný nárůst produktivity a efektivnější využití času pece.

Zpět na začátek

Zpět na předešlou nabídku
Zpět domovskou stránku Tavení a tepelné zpracování ko

Zařízení pro  tepelné zpracování

Směšovací panely

Air Products nabízí celou škálu směšovacích a řídících panelů pro potřeby výše popsaných technologií. Pro speciální potřeby Air Products vyvinul řídící panely přesně podle potřeby tlaku a průtoku. Panely připravují plyn o přesném složení pro potřeby atmosfér ve všech zmíněných aplikacích.

• Purifire 4000 řada regulačních panelů určená pro regulaci jednoho, dvou nebo tří složek do průtoku až 85 m³/h
• Purifire 5000 řada regulačních panelů určená pro regulaci jednoho, dvou nebo tří složek do průtoku až 290 m³/h

 Kromě těchto základních panelů jsou dodávány počítačem řízené systémy pro regulaci průtoku dusíkové , dusíko - vodíkové nebo dusíko - metanolové atmosféry.

Přínos regulačních panelů Purifire:

• stabilní kvalita atmosfér
• snadná obsluha
• vysoká bezpečnost procesu
• libovolné nastavení směsi plynů
• vysoká operativnost

Nitromiser

Manuální nastavení parametrů tepelného zpracování již v poslední době nevyhovuje vždy požadované kvalitě výrobků. Výsledky nejsou zcela reprodukovatelné a bezpečnost procesu není také vždy dostatečná. Důsledkem jsou zmetky a vyšší náklady - o mnoho vyšší než je nutné. Proto kromě již zmíněných základních panelů Air Products vyvinul a dodává počítačem řízené systémy jako například pro řízení průtoku dusíkové atmosféry Nitromiser. Systém pomocí kyslíkové sondy nepřetržitě sleduje koncentraci kyslíku v atmosféře a nastavuje okamžitý průtok dusíku podle požadované koncentrace. Na rozdíl od konvenčního postupu, kdy je nastaven fixní průtok dusíku s dostatečnou rezervou, je možné uspořit až 50 % nákladů. Všechny hodnotu jsou podrobně zaznamenány do paměti, odkud mohou být podle potřeby znovu získány. Díky této dokumentaci vyhovíte bez problému nárokům na zabezpečení kvality podle ISO 9000.

 Přínos systému Nitromiser:

• úspora nákladů až 50 %
• úplná dokumentace procesu
• snížení množství zmetků a oprav okamžitá reakce při změně podmínek v peci
• vysoká bezpečnost procesu
• vysoká operativnost

CAP 2000

Podobně jako Nitromiser pro řízení dusíkové atmosféry můžete v případě řízení uhlíkového potenciálu použít CAP 2000, který váš proces plně zautomatizuje zcela podle vaší konkrétní potřeby, ať se jedná o cementaci , nitrocementaci nebo zušlechťování.
Nosný plyn vyráběný z dusíku a metanolu je nastaven a udržován na hodnotách požadovaného množství a uhlíkového potenciálu. Tyto hodnoty jsou neustále kontrolovány a upravovány, aby odpovídaly požadovaným. S pomocí údajů kyslíkové sondy a termočlánků mohou být všechny parametry pece vypočítány a zobrazeny na obrazovce. Porovnáním naměřených a skutečných parametrů zjistí program rozdíl, na který reaguje úpravou průtoku jednotlivých médií. Všechny zjištěné skutečnosti jsou společně s grafy automaticky ukládány do paměti, odkud mohou být v případě potřeby opět vyvolány. Tak je možné proces kdykoli zopakovat.
I v tomto případě jako u systému Nitromiser vyhovíte bez problému nárokům na zabezpečení kvality podle ISO 9000.

Přínos systému CAP 2000:

• dokonalé řízení uhlíkového potenciálu
• okamžitá reakce při změně podmínek v peci
• bezpečnostní proplach dusíkem
• jednoduché nastavení obsahu CO v atmosféře
• úplná dokumentace procesu
• možnost simulace procesu před jeho provedením
• snížení množství zmetků a oprav

Metanolové hospodářství

Air Products se zaměřuje nejen na odpařovací stanice pro zkapalněné plyny a tlakové zásobníky pro plyny stlačené, ale také instaluje a pronajímá metanolové hospodářství potřebné pro přípravu dusíko - metanolové atmosféry. Hospodářství se skládá z nadzemní dvouplášťové nádrže pro skladované množství 3 000 až 30 000 litrů a čerpacího systému. Skladovací nádrž je vybavena neprůbojnou pojistkou a přetlako - podtlakovou pojistkou vyústěnou do atmosféry. Hladina v nádrži je měřena plovákovým stavoznakem a kontakty pro minimální a maximální hladinu. Do navazující technologie je kapalný metanol čerpán membránovým systémem poháněným plynným dusíkem odebíraným ze skladovacího hospodářství dusíku. Čerpací systém je navržen v nevýbušném provedení s elektrickým rozvaděčem a se zdvojenými čerpadly tak, aby byla zajištěna nepřetržitá dodávka média.

Služby v oblasti tepelného zpracování kovů

• snížení průtoku atmosféry
• snížení obsahu vodíku
• snížení obsahu metanolu
• testování pece na infiltraci vody nebo vzduchu
• zjištění nečistot v pecní atmosféře
• zjištění obsahu CO
• modelování chování atmosféry v peci
• nastavení správného uhlíkového potenciálu
• nastavení správného poměru vlhkosti a vodíku
• simulace průběhu cementace počítačovým programem
• zlepšení životnosti pásu při slinování uhlíkatých ocelí
• metalografické rozbory
• návrh a výroba zařízení podle požadavků zákazníka

Zpět na začátek

Zpět na předešlou nabídku
Zpět domovskou stránku Tavení a tepelné zpracování ko