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Responsable des applications de traitement de métaux, Europe
Quelle est la meilleure concentration d'hydrogène pour notre atmosphère azote-hydrogène pour un recuit brillant des aciers ?
Un recuit brillant des aciers nécessite des conditions qui se réduisent en oxydes d'acier. Traditionnellement, le diagramme d'Ellingham était utilisé pour anticiper les conditions qui correspondent à l'oxydation des métaux purs ou à la réduction de leurs oxydes. Cette méthode peut être utilisée pour prévoir les conditions qui devraient être réduites en oxydes de fer et les oxydes des éléments d'alliage ajoutés aux aciers, tels que le chrome lorsque les aciers inoxydables sont pris en compte. Cette approche traditionnelle n'est pas précise car elle utilise uniquement des données thermodynamiques pour les métaux purs et leurs oxydes - elle ignore le fait que le fer et les éléments d'alliage forment une solution solide. De plus, vous ne pouvez déterminer que le rapport de pression d'équilibre approximatif entre l'hydrogène et la vapeur d'eau pour l'oxydation d'un métal spécifique à une température particulière.
Vous pouvez également utiliser des schémas plus précis et plus pratiques pour les aciers et autres alliages, créés à l'aide de bases de données et de programmes informatiques modernes, tels que FactSage™ (logiciel thermochimique et progiciel de base de données développé conjointement par Thermfact / CRCT et GTT-Technologies). ou le logiciel Thermo-Calc. A l'aide des courbes d'oxydoréduction, présentées sous la forme d'un point de rosée de l'hydrogène pur ou d'atmosphères azote-hydrogène en fonction de la température, vous pouvez sélectionner rapidement l'atmosphère pour le recuit des aciers sans formation d'oxydes. Le diagramme de la Figure 1 a été calculé à l'aide de FactSage. Ce diagramme montre que les courbes d'oxydoréduction pour les systèmes Fe-18 % Cr et Fe-18 % Cr-8 % Ni représentant les aciers inoxydables sont supérieures aux courbes Cr / Cr₂O₃ correspondantes. Pour les alliages (par ex. Les aciers), vous pouvez obtenir des calculs plus précis en utilisant les données thermodynamiques des substances pures (métaux et oxydes purs) et des bases de données de solutions. De tels schémas peuvent être produits spécifiquement pour les aciers d'intérêt et la variété des compositions d'atmosphère.
Ces méthodes peuvent vous aider à dépanner et à optimiser votre opération de recuit en équilibrant la consommation d'hydrogène et la qualité du produit.
Courbes d'oxydoréduction pour le chrome pur, Fe-18 % Cr et Fe-18 % Cr-8 % Ni pour la pression totale de 1 atm avec une pression partielle d'hydrogène de 0,05 atm, correspondant à N₂-5 % H₂. (Ce diagramme a été produit en utilisant des données thermodynamiques pour les solutions en plus des données pour les éléments purs et leurs oxydes.)
Figure 1:
Existe-t-il un moyen de recuire et de passiver le tube en acier inoxydable de la série 300 et de le conserver brillant ?
La formation d'un film d'oxyde est fonction du rapport de pression partielle hydrogène / eau, de la température et du temps, qui peuvent tout changer de manière significative à la sortie du four. Un point de rosée élevé dû à une entrée d'air réagissant avec l'hydrogène, combiné à une température réduite, entraînera une oxydation si la durée dans la zone de sortie est suffisamment longue. En outre, la surface interne du tube peut refroidir plus lentement que la surface externe, provoquant une oxydation incohérente. Les contre-mesures incluent l'augmentation de la vitesse de déplacement du tube, l'augmentation du débit d'hydrogène sur toutes les surfaces du tube et l'application d'un rideau d'azote à la sortie pour diluer l'entrée d'air et favoriser le refroidissement. Des considérations technologiques, de sécurité et de coût sont associées à chaque contre-mesure.
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