Het hangt af van de hoeveelheid en de locatie van de variabiliteit. Variabiliteit in de kritische uitgloeiparameters (temperatuur, dauwpunt en atmosfeer) kan een dramatische invloed hebben op de productkwaliteit. Om de bron van de variabiliteit te vinden, dient u de kritieke procesparameters tijdens de productie te noteren. Grotere dan normale temperatuurafwijkingen kunnen de groei, hardheid en taaiheid van het graan beïnvloeden. Vervolgens kunt u resultaten van slechte kwaliteit koppelen aan gegevenstrends en vaststellen wat de verandering in eigenschappen kan veroorzaken.
Het installeren van een procesbeheersysteem om deze variabelen te bewaken en te controleren, kan u helpen de variabiliteit te verminderen. Een kleine investering in regeltechniek kan een groot rendement opleveren in lagere productiekosten en verbeterde kwaliteit. Onze commerciële ingenieurs en uitgebreide ervaring met procescontroles kunnen u helpen uw procesconsistentie te verbeteren en geld te besparen.
Koolstofstaalcomponenten zijn routinematig gegloeid of thermisch behandeld in stikstof-waterstofatmosferen om stress te verlichten, microstructuur te veranderen en/of het uiterlijk van het oppervlak te verbeteren gedurende een aantal jaren. Het debiet en de samenstelling van de atmosfeer die moet worden gebruikt voor het uitgloeien van componenten in ovens worden meestal bepaald door een proefondervindelijke benadering.
Hoewel de samenstelling van op stikstof en waterstof gebaseerde atmosfeer die in een oven wordt geïntroduceerd niet met de tijd verandert, verandert het werkelijke reductie- of oxidatiepotentieel van de atmosfeer in de oven continu met de tijd als gevolg van lekken en tocht in de oven, desorptie van onzuiverheden zoals vocht van het oppervlak van componenten of de ontbinding van smeermiddel op het oppervlak van de componenten die worden uitgegloeid.
Alle soorten roestvast staal zijn op ijzer gebaseerde legeringen met een aanzienlijk chroompercentage. Roestvast staal bevat doorgaans minder dan 30% chroom en meer dan 50% ijzer. Hun roestvrije eigenschappen komen voort uit de vorming van een onzichtbare, hechtende, beschermende en zelfherstellende chroomlaag (Cr₂O₃) -film. Hoewel roestvast staal bij kamertemperatuur bestand is tegen roesten, zijn ze vatbaar voor verkleuring door oxidatie bij hoge temperaturen door de aanwezigheid van chroom en andere legeringselementen zoals titanium en molybdeen.
Factoren die bijdragen aan een verhoogde oxidatie zijn onder meer hoge dauwpunten, veel zuurstof en lood-, boor- en nitroxydeoxiden op het oppervlak. Verwerk voor blank roestvast staal, afhankelijk van de samenstelling, in een sterk reducerende atmosfeer met een dauwpunt lager dan –40 °C en een minimum van 25% waterstof.
De groene kleur die u ziet op roestvrijstalen onderdelen is chroomoxide (Cr₂O₃). Het vormt zich wanneer er te veel zuurstof en/of vocht in de ovenatmosfeer is, wat meestal wordt veroorzaakt door een waterlek, slechte atmosfeerdichtheid of te lage stroomsnelheden van atmosfeergas. Een donkergroene-bruine kleur duidt op een aanzienlijke hoeveelheid vrije zuurstof in de oven, ontstaan door een grote luchtlekkage.
Naast de traditionele staal- en kopertest voeren sommige bedrijven een stukje roestvast staal door de oven om te controleren op hoge vocht- en zuurstofniveaus. Een betere en nauwkeurigere manier om het vocht- en zuurstofgehalte te meten, is het installeren van een zuurstofanalysator en een dauwpuntmeter. Het is goedkoop en uiterst nauwkeurig. Als er zich een groene oxidefilm vormt op uw roestvrijstalen onderdelen, betekent dit dat de oven of atmosfeer niet is geoptimaliseerd.
Ontzinking wordt doorgaans gedefinieerd als het uitlogen van zink uit koperlegeringen in een waterige oplossing. Bij de thermische verwerking van messing (en andere zinkhoudende legeringen) is ontzinking het verwijderen van zink van het metalen substraat tijdens thermische processen, zoals hardsolderen en uitgloeien, meestal als gevolg van de zeer lage dampdruk van zink in de legeringen. Ontzinking kan leiden tot overmatig stofvorming in de oven, zinkdampen legering met andere metalen en in extreme gevallen verlies van legeringseigenschappen.
Hoewel ontzinking niet altijd mogelijk is, kan deze tijdens thermische verwerking worden verminderd. Het regelen van temperatuur, tijd bij temperatuur en het reducerende vermogen van de ovenatmosfeer kan ontzinking helpen minimaliseren en uw thermische verwerking verbeteren. Het kan echter een uitdaging zijn om te begrijpen welke variabelen moeten worden gewijzigd. De specialisten van Air Products, die ervaring hebben met thermische verwerking, kunnen helpen bij het vaststellen van de variabelen die u kunt reguleren om de kosten te verlagen en de productiviteit te verbeteren door ontzinking tot een minimum te beperken.
Helder uitgloeien van staal vereist omstandigheden die reduceren tot staaloxiden. Van oudsher wordt het Ellingham-diagram gebruikt om de omstandigheden te voorspellen die overeenkomen met oxidatie van zuivere metalen of reductie van hun oxiden. Deze methode kan worden gebruikt om de omstandigheden te voorspellen die moeten worden teruggebracht tot ijzeroxiden en de oxiden van de legeringselementen die worden toegevoegd aan staalsoorten, zoals chroomoxide wanneer roestvast staal wordt overwogen. Deze traditionele benadering is niet nauwkeurig omdat er alleen thermodynamische gegevens worden gebruikt voor zuivere metalen en hun oxiden. Hierbij wordt voorbijgegaan aan het feit dat ijzer en legeringselementen een vaste oplossing vormen. Bovendien kunt u alleen de geschatte evenwichts-partiële drukverhouding van waterstof en waterdamp bepalen voor oxidatie van een specifiek metaal bij een bepaalde temperatuur.
U kunt ook nauwkeuriger en handiger diagrammen gebruiken voor staal en andere legeringen, die zijn gemaakt met behulp van moderne databases en computerprogramma's, zoals FactSage™ (thermochemische software en databasepakket zijn ontwikkeld in samenwerking tussen Thermfact/CRCT en GTT-Technologies) of Thermo-Calc-software. Met behulp van de oxidatie-reductiecurven, gepresenteerd als dauwpunt van zuivere waterstof of stikstof-waterstofatmosferen versus temperatuur, kunt u snel de atmosfeer selecteren voor uitgloeien van staal zonder vorming van oxiden. Het diagram in afbeelding 1 is berekend met FactSage. Dit diagram toont dat oxidatie-reductiecurven voor Fe-18% Cr- en Fe-18% Cr-8% Ni-systemen die roestvrij staal vertegenwoordigen hoger zijn dan de overeenkomstige Cr/Cr₂O₃-curven. Voor legeringen (bijv. Staal) kunt u nauwkeurigere berekeningen maken met behulp van thermodynamische gegevens van zowel zuivere stoffen (zuivere metalen en oxiden) als oplossingendatabases. Dergelijke diagrammen kunnen specifiek worden geproduceerd voor de staalsoorten die van belang zijn en een verscheidenheid aan atmosfeercomposities.
Deze methoden kunnen u helpen bij het oplossen van problemen en het optimaliseren van uw uitgloeibewerking door het waterstofverbruik te vergelijken met de productkwaliteit.
Afbeelding 1:
Industriële gassen (zoals stikstof, waterstof en argon) voor ovenatmosferen worden gekenmerkt door hun zeer hoge zuiverheid (> 99,995%). Typische onzuiverheidsniveaus zijn veel minder dan 10 ppm zuurstof en minder dan 3 ppmv vocht (<- 65 °C dauwpunt). Deze zuiverheid is doorgaans geschikt voor vele processen waarbij een breed scala aan materialen wordt gebruikt. Sommige materialen vereisen echter, vanwege hun hoge reactiviteit, extra zuivering om nog lagere niveaus van onzuiverheid te bereiken, vooral met gassen die worden geleverd via bulk- of tubetrailer-toevoermodi. Sommige faciliteiten installeren in-line luchtreinigers als extra voorzorgsmaatregel tegen onzuiverheden die worden opgepikt van de leiding. In-line zuivering omvat meestal de verwijdering van zuurstof en vocht. Soms is het bij argontoevoer noodzakelijk om sporen van stikstofverontreinigingen te verwijderen. De keuze van de reiniger is afhankelijk van het gas en het type en de hoeveelheid te verwijderen onzuiverheden.
Debietmeters moeten de juiste afmetingen hebben voor elke specifieke toepassing, het type gas, de gasdruk en het werkbereik. Controleer eerst of uw debietmeter is gekalibreerd voor het soortelijk gewicht van het gas dat u meet. Controleer het etiket of de glazen buis van de debietmeter of bel de fabrikant. Ten tweede: gebruik de debietmeter alleen bij de druk waarvoor deze is gekalibreerd. Een debietmeter met variabel oppervlak, bijvoorbeeld gekalibreerd op 5,5 bar en een aflezing van 28,3 m³ / u, levert in werkelijkheid slechts 21,5 m³ / u als deze wordt gebruikt bij 2,8 bar. Dit is een fout van 24%! Ten derde moet u de debietmeter zo instellen dat uw normale debiet binnen 30% –70% van de volledige schaal ligt voor optimale nauwkeurigheid en om ruimte te bieden voor afstelling. Deze drie stappen zorgen ervoor dat u een goede controle hebt over uw gasstromen en uiteindelijk over uw proces.
Van oudsher waren hogedrukgascilinders de toevoermodus voor gebruikers in het lage tot middelgrote volume. Dit maakt bedrijven kwetsbaar voor veiligheidsrisico's in verband met bewegende cilinders en blootstelling aan hoge druk. Door de consolidatie naar een gecentraliseerd microbulksysteem is het niet meer nodig om cilinders te hanteren en wordt het risico op verwisseling van het product verkleind. Verdere voordelen zijn onder meer verminderde blootstelling aan hogedrukcontainers en minder verkeersopstoppingen met minder frequente leveringen aan leveranciers. Air Products heeft de microbulktoevoeroptie ontwikkeld als een kosteneffectief, betrouwbaar alternatief voor hogedrukcilinders voor de levering van stikstof, argon, zuurstof en kooldioxide. Naast efficiënte en flexibele opslagsystemen zijn er ook innovatieve leidingoplossingen beschikbaar voor een soepele overgang van cilinders naar microbulk.
