تتطلب عمليات المعالجة الحرارية جوا يتم التحكم فيه بدقة حتى تنجح العملية.
غالبا ما تستخدم هذه العمليات المعدنية لتصنيع الأجزاء الهامة إلى سبائك خاصة للصناعات مثل الفضاء أو السيارات أو البتروكيماويات أو الطاقة النووية. يمكن أن يؤدي التحكم الضعيف في جو الفرن إلى تغيير جودة السبائك ويكون له عواقب مالية وسلامة.
كيف تضمن المعالجة الحرارية الفعالة في جو خاضع للرقابة؟
إذا لم يتم التحكم في جو فرن المعالجة الحرارية ، فقد تتلوث السبيكة. هذا يمكن أن يؤدي إلى فقدان القوة والليونة ، وكذلك زيادة في الهشاشة. يمكن أيضا أن تتأثر البنية المجهرية للسبيكة ، مما يؤدي إلى ضعف استقرار الأبعاد وتقليل عمر الخدمة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تسبب الأجواء غير المنضبط التآكل وأشكال أخرى من الأضرار التي لحقت السبائك.
في بعض الحالات ، يمكن أن يتسبب التلوث في تشقق السبيكة أو كسرها.
الجو المتحكم فيه ضروري للمعالجة الحرارية الفعالة. عن طريق منع التلوث ، فإنه يضمن أن السبيكة المعالجة تحتفظ بخصائصها.
هذا مهم بشكل خاص في صناعات السيارات والكيماويات والطاقة النووية ، حيث يتم استيفاء الشروط التالية:
يمكن أن يؤدي عدم وجود جو متحكم فيه إلى تفاعلات كيميائية على سطح المجموعة المعدنية المراد معالجتها بالحرارة ، مما يضر بجودتها وأدائها ويؤدي إلى رفض الأجزاء.
تؤدي مثل هذه الظروف إلى خسائر مالية وإهدار الوقت وتداعيات خطيرة محتملة للعميل الذي يستخدم الجزء دون اكتشاف الضعف. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي الجو الذي يتم التحكم فيه بشكل سيئ إلى تلف الفرن أو ، الأسوأ من ذلك ، إصابة الموظفين.
يوفر فرن المعالجة الحرارية في الغلاف الجوي المتحكم فيه بيئة مثالية للمكونات المعدنية أثناء عملية المعالجة الحرارية.
من خلال التحكم بعناية في تكوين وتدفق الغاز داخل الفرن ، يتم تحقيق تحكم دقيق في درجة الحرارة والحد الأدنى من الأكسدة أو إزالة الكربنة.
وهذا يؤدي إلى تحسين جودة المنتج واتساقه ، فضلا عن زيادة كفاءة الإنتاج.
من أجل ضمان المعالجة الحرارية الفعالة في جو خاضع للرقابة ، من المهم مراقبة المعلمات التالية والتحكم فيها بعناية:
من خلال التحكم بعناية في هذه المعلمات ، من الممكن تحقيق معالجة حرارية دقيقة في جو متحكم فيه ، مما يؤدي إلى تحسين جودة المنتج واتساقه.
الغازات الخاملة الأكثر شيوعا المستخدمة في عمليات المعالجة الحرارية هي الأرجون (Ar) والهيليوم (He) والنيتروجين (N₂).
يعتمد مدى وصف الغلاف الجوي بأنه خامل على عوامل مثل نوع الغاز ومستوى نقائه ودرجات الحرارة المعنية والمواد التي تتم معالجتها. اعتمادا على خليط الغاز أو الغاز المستخدم ، سيتم تخصيص العملية لأنواع مختلفة من المعالجة الحرارية: التلدين ، التبريد المحايد ، التقسية ، النيترة ، التلبيد أو النحاس.
تستخدم أجهزة تحليل الغاز Fuji Electric لمراقبة الغلاف الجوي في جميع هذه العمليات ، مع قدرات قياس سريعة ودقيقة لنسب مثل Ar / He أو Ar / N₂ أو He / N₂ أو H₂ / Ar أو H₂ / N₂.
هذا الأخير ضروري للتحكم في جو غني بالهيدروجين. يستخدم هذا لتقليل أكسيد الحديد إلى الحديد وإزالة الكربون من الفولاذ. كما أنه يساهم بشكل فعال في نقل الحرارة ويمكن أن يتفاعل مع وجود الأكسجين.
حل التحكم H₂ / N₂ من Fuji Electric عبارة عن خزانة صناعية مدمجة تشمل:
خذ بعين الاعتبار المثال التالي:
نظرا لأن الموصلية الحرارية تختلف من مكون إلى آخر ، فإن أي تغيير في تركيز المكون المقاس يؤدي إلى تغيير في التوصيل الحراري للغاز الذي تم أخذ عينات منه ، مما يؤثر على درجة حرارة سلك البلاتين.
يستخدم المحلل هذه التغيرات في درجات الحرارة لتحديد محتوى الغاز.
يتم استخراج الغاز من الفرن باستمرار من خلال مسبار أخذ عينات ساخن ومصفى. ثم يتم نقله عبر خط أخذ عينات ساخن إلى الخزانة المدمجة المثبتة على الحائط.
يتضمن ذلك محلل التوصيل الحراري TCD ونظام أخذ العينات بالكامل المصمم خصيصا لضمان سلامة المحلل وضمان قياس دقيق وتمثيلي وموثوق لتركيز H₂.
تطبيقضمان المعالجة الحرارية الفعالة في جو متحكم فيه
قم بتنزيل ورقة التطبيق الخاصة بك وتحكم بدقة في جو الفرن أثناء المعالجة الحرارية!
