|  Výroba a spracovanie ocele  |  Tavenie a odlievanie  |  Zušľachťovanie  |  Tvarovanie  |  Tepelné spracovanie  |
|  Technológia chladenia termických nástrekov  |  
   

Tepelné spracovanie

Riadené atmosféry pre tepelné spracovanie kovov

Základom správneho tepelného spracovania kovov je nielen získanie optimálnej štruktúry a mechanických vlastností, ale i nezokujeného a neoduhličeného povrchu požadovaného vzhľadu. K tomu slúžia ochranné atmosféry zabezpečujúce spoľahlivú ochranu pred kyslíkom a vzdušnou vlhkosťou.

Dusíková / dusíko - vodíková atmosféra

Dusíko - vodíková atmosféra je zmes plynov, ktorá sa používa pri tepelnom spracovaní výrobkov a polotovarov z neželezných kovov, uhlíkové alebo nerezové ocele. Dusík slúži ako inertný základ ochrannej atmosféry. Vodík v prípade potreby udržuje v peci redukčné prostredie, ktoré zabraňuje oxidácii materiálu a v prípade uhlíkových ocelí aj ich oduhličenie.

Prednosti dusíkovej/dusíko - vodíkovej atmosféry:

  • zvýšenie bezpečnosti
  • konštantné zloženie atmosféry
  • vysoká čistota plynu/nízky rosný bod
  • ľahká obsluha
  • stála dispozícia plynu
  • zníženie spotreby plynu oproti vyvíjaču/štiepiču
  • žiadne problémy spojené s prevádzkou vyvíjača/štiepiča
  • žiadne vysoké investície ani náklady na údržbu – prenájom zariadenia

Oproti ochranným atmosférám ako je exoplyn, monoplyn alebo štiepený amoniak, je dusíko-vodíková atmosféra vyrábaná so zmiešavacím zariadením, a preto môže byť nastavená ľubovoľná koncentrácia vodíka. Tak môže mať atmosféra práve také zloženie, ktoré je nutné pre použitý materiál a druh tepelného spracovania.

Pre uhlíkové ocele:    100-96% N2 + 0-4% H2
Pre neželezné kovy:   100-80% N2 + 0-20% H2
Pre nerezové ocele:    60-0% N2+ 40-100% H2

V prípade potreby je možné použiť i čistú vodíkovú atmosféru napríklad pri žíhaní nerezovej ocele v poklopovej peci. Neprítomnosť iných zložiek (kyslík, dusík) zabráni nielen nežiadúcim reakciám, ale vďaka dobrej tepelnej vodivosti vodíka má atmosféra vyššiu rýchlosť ohrevu a chladnutie než pri použití štiepeného amoniaku. To mimo výbornej kvality povrchu umožní zvýšiť výkon pece.

Dusíko – metanolová atmosféra

Dusíko – metanolová atmosféra sa používa ako aktívny alebo ochranný plyn tam, kde je potrebné zvýšiť tvrdosť a pevnosť povrchu sýtením uhlíkom alebo uhlíkom a dusíkom, prípadne riadiť uhlíkový potenciál. Air Products ponúka účinnú alternatívu oproti široko používanému endoplynu. Postup využíva skutočnosť , že metanol sa pri teplote nad 750°C okamžite rozpadáva v pomere 1:2 na oxid uhoľnatý a vodík podľa rovnice:
CH3OH CO + 2H2

Presným dávkovaním určitého množstva dusíka a metanolu do horúcej pece vznikne ochranný alebo nosný plyn požadovaného zloženia. Pridaním 2 objemov dusíka ako inertného základu atmosféry vzniká zmes, ktorá svojím zložením zodpovedá endoplynu:
40% N2 + 40% H2 + 20% CO

Toto zloženie atmosféry má pri teplote 900°C uhlíkový potenciál v rozmedzí 0,35-0,4%. Podmienkou pre difúziu je dostatočný uhlíkový potenciál, ktorý je vyšší ako ten, ktorý je v materiále k di spozícii. Pokiaľ je požadovaná vyššia koncentrácia uhlíka v materiále, je potrebné pridaťž nauhličujúci plyn, napríklad propán alebo metán. Takže je možné vždy dostiahnúť požadovaný uhlíkový potenciál. Regulácia uhlíkového potenciálu sa uskutočňuje ako dosiaľ pri generovaných atmosférach meraním rosného bodu, obsahu CO2 alebo kyslíka. Pre plné využitie výhod tejto atmosféry je vhodné použitie kyslíkovej sondy.

 
 
 

Prednosti dusíko – metanolovej atmosféry:

  • zvýšenie bezpečnosti
  • konštantné zloženie atmosféry
  • vysoká čistota plynu
  • ľahká obsluha
  • stála dispozícia plynu
  • zníženie spotreby plynu oproti vyvíjaču
  • žiadne problémy spojené s prevádzkou vyvíjačou
  • žiadne vysoké investície ani náklady na údržbu – prenájom zariadenia
 

Späť na začiatok

Späť na predošlú ponuku
Späť na domovskú stránku Tavenie a tepelné spracovanie kovov
 
 
 

Technológie

Air Products ponúka širokú škálu know-how spojených s vyššie opísanými atmosférami pre žíhanie, tvrdé pájenie , slinování, zušľachťovanie, cementáciu a vákuové kalenie. Tieto produkty sú pripravené na dusíkovom základe a nesú ochrannú známku Purifire©. Atmosféry pre tieto aplikácie sú vytvorené z dusíkového základu s prísadou vodíka, metanolu, vlhkosti, oxidu uhličitého, zemného plynu alebo propánu. V špeciálnych prípadoch je použitý argón, prípadne hélium. Air Products má veľmi rozšírené skúsenosti vo všetkých oblastiach tepelného spracovania kovov a je schopný poskytnúť zákazníkom fundovanú a všestrannú technickú podporu.

ŽÍHANIE

Ak žíhate na lesklo železné i neželezné kovy, buďte si istí, že systém PURIFIRE AN plne uspokojí vaše šepciálne požiadavky na atmosféru.

Dusík, obvykle hlavná zložka našej AN atmosféry tvorí inertný základ, ktorý chráni pred akoukoľvek nežiadúcou reakciou. K dosiahnutiu požadovaného rovnovážneho stavu atmosféry je potrebné často ju doplniť o redukujúcu zložku ako vodík alebo uhľovodík.

Použitie inertného základu s redukujúcou zložkou zabezpečuje čistý a lesklý povrch. Pretože väčšina z týchto atmosfér neobsahuje žiadne nezreagované uhľovodíky, ako tomu obvykle býva u klasických exotermicky generovaných atmosfér, zlepšenie kvality povrchu často dovoľuje výrazne znížiť náklady na následné čistenie alebo morenie až o 80%.
 
 
 

PÁJENÍ

Systém PURIFIRE BR od Air Products pre pájenie presne riadi rovnováhu atmosféry, aby bola dosiahnutá optimálna pevnosť a spoľahlivosť spoja. Povrch výrobkov zostáva čistý bez zníženia kvality. Obsahom vlhkosti v atmosfére je možné nastaviť optimálnu zmáčavosť.

Dusík je použitý ako nosný plyn s malým prídavkom vodíka alebo uhľovodíka v závislosti na usporiadaní jednotlivých dielov, druhu materiálu a pájacej teplote. Presné riadenie rosného bodu dovoľuje pájať vysokouhlíkaté i nerezové ocele a neželezné kovy. Nepretržitým riadením smáčavosti pájky je dosiahnuté zlepšenie vzhľadu pájaných spojov a zvýšenie ich mechanickej pevnosti.
 
 
 

SLINOVÁNÍ

Systém PURIFIRE SN od Air Products je výborný spôsob ako získať vysokú kvalitu slinovaných dílů:

  • lepšie riadenie rozmerov hotových výrobkov
  • zníženie nehomogenity uhlíku a tvrdosti
  • úplné odstránenie mazadla

Naše atmosféry obsahujú dusíkový základ s prídavkom obohacujúceho alebo redukčného plynu. Taká zmes plynov dáva čistotu a možnosť riadenia procesu ťažko dosiahnuteľnou generovanými atmosférami. Pretože atmosféra na dusíkovom základe dovoľuje posúvať rovnováhu v smere nauhličenia i oduhličenia, je stav atmosféry v peci plne riadený.

Pri použití rady PURIFIRE SN sú minimalizované výkyvy v zložení atmosféry alebo hodnote rosného bodu známe pri atmosférach vyrábaných spaľovaním zemného plynu alebo štiepením čpavku. Obvyklý obsah kyslíka sa pohybuje pod hranicou 10 ppm a rosný bod je v rozsahu -25 až -70°C.
 
 

VAKUOVÉ KALENÍ

Vyššia rýchlosť výroby, zlepšenie metalurgických vlastností a prevádzkové úspory sú hlavné výhody zvýšenia ochladzovacej rýchlosti vo vákuových peciach. Súčasné spôsoby zvýšenia ochladzovacej rýchlosti vyžadujú nákladné úpravy pece vedúce k vyšším kaliacim tlakom a rýchlostiam ventilátora. So systémom PURIFIRE RGQ od Air Products môžete ochladzovať rýchlosťou vyššou ako v čistom héliu s výrazanými úsporami nákladov. Použitím našej patentovanej zmesi rýchlosť ochladzovania vzrastie až o 60%, bez potreby nákladných úprav pece.

 
 
 

ZUŠĽACHŤOVANIE

Pri použití systému PURIFIRE CAP od Air Products pre cementáciu a zušľachťovaie sa potrebná atmosféra pripraví zmiešaním dusíka, metanolu a malého množstva nauhličujúceho plynu. V peci vzniká atmosféra rovnakého zloženia ako v prípade endoplynu: 20% CO, 40% H2 , 40% N2 . Oproti endoplynu táto atmosféra umožňuje udržať stabilnú kvalitu výrobkov, výrazný nárast produktivity a efektívnejšie využitie času pece.

Vypúšťanie endovyvíjača a s tým spojených nákladov na údržbu má najväčší dopad na zníženie nákladov. S našimi atmosférami je riadenie prietoku a zloženie atmosféry ľahšie a rýchlejšie pre každú fázu cementačného cyklu. V niektorých prípadoch je možné znížiť prietok pôvodnej atmosféry až o 60%. Air Products patentoval Zrýchlený cementačný proces (ACP), ktorý umožňuje ešte viac zvýšiť produktivitu zariadenia. ACP výrazne zvyšuje rýchlosť cementácie oproti tradičnému postupu zvýšením obsahu oxidu uhoľnatého a vodíka. Cyklus môže byť skrátený až o hodinu na jednu nákladku a s tým je spojená úspora až 17%. Zníženie doby cyklu a spotreby energie znamená zníženie prevádzkových nákladov a zvýšenie produktivity oproti ostatným systémom.
 
 

Späť na začiatok

Späť na predošlú ponuku
Späť na domovskú stránku Tavenie a tepelné spracovanie kovov
 
 
 

Zariadenie pre tepelné spracovanie

Zmiešavacie panely

Air Products ponúka celú škálu zmiešavacích a riadiacich panelov pre potreby vyššie popsíaných technológií. Pre špeciálne potreby Air Products vyvinul riadiace panely presne podľa potreby tlaku a prietoku. Panely pripravujú plyn presného zloženia pre potreby atmosfér vo všetkých spomenutých aplikáciách.

  • Purifire 4000 rada regulačných panelov určená pre reguláciu jedného, dvoch alebo troch zložiek do prietoku až 85 m³/h
  • Purifire 5000 rada regulačných panelov určená pre reguláciu jedného, dvoch alebo troch zložiek do prietoku až 290 m³/h

Okrem týchto základných panelov sú dodávané počítačom riadené systémy pre reguláciu prietoku dusíkovej, dusíko-vodíkovej alebo dusíko-metanolovej atmosféry.

Prínos regulačných panelov:

  • stabilná kvalita atmosfér
  • ľahká obsluha
  • vysoká bezpečnosť procesu
  • ľubovoľné nastavenie zmesi plynov
  • vysoká operatínosť
 
 
 

Nitromiser

Manuálne nastavenie parametrov tepelného spracovania už v poslednej dobe nevyhovuje vždy požadovanej kvalite výrobkov. Výsledky nie sú úplne reprodukovateľné a bezpečnosť procesu nie je tiež vždy dostatočná. Dôsledkom sú zmetky a vyššie náklady – omnoho vyššie ako je nutné. Preto okrem už spomenutých základných panelov Air Products vyvinul a dodáva počítačom riadené systémy ako napríklad pre riadenie prietoku dusíkovej atmosféry Nitromiser. Systém pomocou kyslíkovej sondy nepretržite sleduje koncentráciu kyslíka v atmosfére a nastavuje okamžitý prietok dusíka s dostatočnou rezervou, je možné usporiť až 50% nákladov. Všetky hodnoty sú podrobne zaznamenané do pamäte, odkiaľ môžu byť podľa potreby znovu získané. Vďaka tejto dokumentácii vyhoviete bez problémov nárokom na zabezpečenie kvality podľa ISO 9000.

Prínos systému Nitromiser:

  • úspora nákladov až 50 %
  • úplná dokumentácia procesu
  • zníženie množstva zmetkov a prav
  • okamžitá reakcia pri zmene podmienok v peci
  • vysoká bezpečnosť procesu
  • vysoká operatívnosť
 
 
 

CAP 2000

Podobne ako Nitromiser pre riadenie dusíkovej atmosféry, môžete v prípade riadenia uhlíkového potenciálu použiť CAP 2000, ktorý váš proces plne zautomatizuje úplne podľa vašej konkrétnej potreby, či sa jedná o cementáciu, nitrocementáciu a zušľachťovanie.
Nosný plyn vyrábaný z dusíka a metanolu je nastavený a udržiavaný na hodnotách požadovaného množstva a uhlíkového potenciálu. Tieto hodnoty sú neustále kontrolované a upravované, aby zodpovedali požadovaným. S pomocou údajov kyslíkovej sondy a termočlánkov môžu byť všetky parametre pece vypočítané a zobrazené na obrazovke. Porovnaním nameraných a skutočných parametrov zistí program rozdiel, na ktorý reaguje úpravou prietoku jednotlivých médií. Všetky zistené skutočnosti sú spoločne s grafmi automaticky ukladané do pamäti, odkiaľ môžu byť v prípade potreby opäť vyvolané. Tak je možné proces kedykoľvek zopakovať. I v tomto prípade ako pri systéme Nitromiser vyhoviete bez problémov nárokom na zabezpečenie kvality podľa ISO 9000.

Přínos systému CAP 2000:

  • dokonalé riadenie uhlíkového potenciálu
  • okamžitá reakcia pri zmene podmienok v peci
  • bezpečnostný preplach dusíkom
  • jednoduché nastavenie obsahu CO v atmosfére
  • úplná dokumentácia procesu
  • možnosť simulácie procesu pred jeho prevedením
  • zníženie množstva zmetkov a oprav
 
 
 

Metanolové hospodářství

Air Products sa zameriava nielen na odparovacie stanice pre skvapalnené plyny a tlakové zásobníky pre plyny stlačené, ale tiež inštaluje a prenajíma metanolové hospodárstvo potrebné pre prípravu dusíko-metanolovej atmosféry. Hospodárstvo sa skladá z nadzemnej dvojplášťovej nádrže pre skladované množstvo 3 000 až 30 000 litrov a čerpacieho systému. Skladovacia nádrž je vybavená nepriebojnou poistkou a pretlako-podtlakovou poistkou vyústenou do atmosféry. Hladina v nádrži je meraná plavákovým stavoznakom a kontaktami pre minimálnu a maximálnu hladinu. Do naväzujúcej technológie je kvapalný metanol čerpaný membránovým systémom poháňaným plynným dusíkom odoberaných zo skladovacieho hospodárstva dusíka. Čerpací systém je navrhnutý v nevýbušnom prevedení s elektrickým rozvádzačom a so zdvojenými čerpadlami tak, aby bola zabezpečená nepretržitá dodávka média.

Služby v oblasti tepelného spracovania kovov:

  • zníženie prietoku atmosféry
  • zníženie obsahu vodíka
  • zníženie obsahu metanolu
  • testovanie na infiltráciu vody alebo vzduchu
  • zistenie nečistôt v pecnej atmosfére
  • zistenie obsahu CO
  • modelovanie chovania atmosféry peci
  • nastavenie správneho uhlíkového potenciálu
  • nastavenie správneho pomeru vlhkosti a vodíka
  • simulácia priebehu cementácie počítačovým programom
  • zlepšenie životnosti pásu pri slinování uhlíkatých ocelí
  • metalografické rozbory
  • návrh a výroba zariadenia podľa požiadaviek zákazníka
   
 
 

Späť na začiatok

Späť na predošlú ponuku
Späť na domovskú stránku Tavenie a tepelné spracovanie kovov