放热气氛是金属热处理工艺中使用的一种受控环境,其中发生的化学反应会产生热量。这种气氛对于防止金属(尤其是钢)加热过程中的表面氧化至关重要。放热气氛的特点是能够通过化学反应产生热量,而无需外部气体和空气加热。
放热气氛的组成和类型:
用于加热钢材的放热气氛主要有两种类型:富放热和贫放热。富放热气氛的标称成分为:71.5% 的氮气 (N2)、10.5% 的一氧化碳 (CO)、5% 的二氧化碳 (CO2)、12.5% 的氢气 (H2) 和 0.5% 的甲烷 (CH4)。这种成分通常用于钢回火、铜银钎焊、退火和金属粉末烧结等工艺。在富放热条件下,混合气体的碳势低于 0.10%,适用于低碳钢,以防止脱碳,脱碳过程可能导致耐磨性变差。
另一方面,贫放热气氛的成分为 86.8% 氮气、1.5% 一氧化碳、10.5% 二氧化碳和 1.2% 氢气。与富放热气氛不同,贫放热气氛不用于热处理工艺。当需要故意进行表面氧化时,例如铜退火和其他低温工作时,才会使用贫放热气氛。应用和重要性:
在金属热处理中使用放热气氛非常重要,因为这有助于保持金属表面的完整性和特性。这些气氛通过化学反应在内部产生热量,从而降低了氧化和脱碳等不必要的化学变化的风险。这对于金属表面质量和化学成分至关重要的工艺尤为重要,例如生产优质钢材。