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Un four de recuit est un équipement de traitement thermique utilisé pour chauffer des alliages métalliques à des températures élevées et les maintenir pendant un certain temps avant de les refroidir lentement afin de réduire les contraintes internes, d'affiner la structure du grain et d'accroître leur ductilité.[1] Un four de recuit fournit la bonne atmosphère pour empêcher l'oxydation et d'autres réactions indésirables. Tous les matériaux ne peuvent pas être traités de la même manière ; selon le métal utilisé et sa taille, il existe différents types de fours qui peuvent être utilisés.
Plusieurs types de fours sont utilisés pour recuire les métaux en atmosphère protectrice, ce qui signifie qu'il existe encore plus de façons de classer ces appareils. Ils peuvent être regroupés grossièrement en fonction de leur taille, de leur système de chauffage, de leur contrôle de température, du type de gaz ambiant utilisé et de leur mode d'ouverture et de fermeture. Généralement, le type de four est spécifié avec un préfixe qui décrit son fonctionnement.
Selon cette définition, les types de fours suivants peuvent être regroupés :
Industries de la métallurgie et de la fabrication :
Les fours de recuit en atmosphère protectrice sont largement utilisés dans diverses industries pour le traitement des métaux. Par exemple, les ateliers de forge les utilisent généralement pour le recuit de relaxation des contraintes, le traitement de ramollissement-durcissement ou d'autres traitements thermiques modifiant les propriétés des métaux. De même, l'industrie automobile utilise ces fours pour chauffer divers composants automobiles comme les engrenages de transmission, les vilebrequins, les arbres d'essieu et les soupapes de moteur afin d'améliorer leur ductilité et leur résistance.
Industries de la céramique et du verre :
Dans l'industrie de la céramique, le four est utilisé comme four de recuit de la céramique pour stabiliser les structures céramiques et améliorer leurs propriétés mécaniques. C'est particulièrement le cas pour les céramiques de forme complexe. De plus, l'industrie du verre utilise ces fours pour contrôler la viscosité du verre pendant son processus de fabrication. Cela améliore la maniabilité du verre et garantit que le produit final possède une qualité uniforme.
Construction et architecture :
La construction et l'architecture utilisent souvent le métal comme matériau principal de la structure. En conséquence, il est nécessaire d'utiliser un four pour traiter et conditionner le métal afin d'améliorer ses propriétés avant de l'utiliser pour construire un bâtiment. Dans de tels cas, un four à atmosphère protectrice peut être utilisé.
Industries de la joaillerie et des armes à feu :
Les fours à atmosphère protectrice sont souvent utilisés dans les industries de la joaillerie et des armes à feu pour améliorer la résistance et la solidité des pièces ou composants délicats comme les canons d'armes à feu et les groupes de culasse. Dans l'industrie de la joaillerie, l'industrie des armes à feu les petites et délicates pièces en alliage d'or, de platine ou d'argent peuvent subir un traitement thermique dans le four pour améliorer leur résistance et leur durabilité.
Lors de l'achat de fours industriels pour l'acier ou les métaux, plusieurs facteurs déterminent la pertinence du four de recuit en atmosphère protectrice pour une application particulière. Parmi les paramètres les plus importants figurent le type et la structure du four.
Types de fours
Opérations :
Il existe plusieurs fours de recuit en atmosphère protectrice disponibles. Chacun d'eux est conçu pour répondre aux besoins d'un processus de fabrication particulier. Une industrie peut choisir un type à cloche si elle effectue un traitement par lots. Les fours à bande continue sont préférables lorsque de grands volumes de produits nécessitent un recuit atmosphérique constant sur une ligne de production continue. Un foyer à bogie est plus adapté aux pièces lourdes et volumineuses qui nécessitent un traitement par lots.
Sources de chaleur
L'électricité et le gaz naturel sont les deux sources d'énergie les plus courantes pour les métaux. Dans les deux cas, la température peut atteindre 1 000 degrés Celsius. Lorsque du gaz naturel est utilisé, une atmosphère de cémentation est créée pour éliminer l'excès d'oxygène et éviter l'oxydation des pièces métalliques. Le chauffage par induction utilise des champs électromagnétiques pour chauffer directement le four. Cette méthode chauffe les pièces de manière uniforme sans créer de points chauds à température plus élevée.
Garantie
Les acheteurs doivent tenir compte de la période de garantie et des termes et conditions de la garantie avant d'acheter un four de recuit en atmosphère protectrice. Ces appareils sont complexes et coûteux. Il est essentiel de savoir pendant combien de temps le fournisseur les couvrira et ce qu'il réparera ou remplacera. Généralement, les éléments chauffants du four peuvent être garantis pendant 12 mois, tandis que le corps principal peut être garanti jusqu'à 24 mois, à condition qu'il n'y ait pas de dommages physiques aux pièces.
Assistance technique
Tenez compte de la disponibilité d'une assistance technique et de conseils pour choisir le bon four. Certains fournisseurs peuvent avoir leurs propres ingénieurs internes qui peuvent fournir une installation et une assistance après-vente. D'autres sous-traitent ces tâches à des tiers. L'assistance technique vous aidera à installer et à régler le four pour une performance et une efficacité optimales.
Pièces de rechange
La disponibilité des pièces de rechange est un autre élément important à prendre en compte. Selon la fréquence d'utilisation, certains fours peuvent avoir besoin de changer leurs éléments chauffants chaque année, tandis que d'autres peuvent ne les remplacer que tous les deux ou trois ans.
Q1 : Quel est le rôle d'un four de recuit en atmosphère protectrice dans la recherche métallurgique ?
R1 : Dans le domaine de la métallurgie, l'une des utilisations les plus importantes des fours de recuit est d'améliorer les propriétés mécaniques des métaux, telles que la dureté, la résistance, la ductilité, etc. Les fours de recuit en atmosphère protectrice sont utilisés pour étudier la transformation de phase des métaux et des alliages. Les chercheurs en métallurgie transforment d'abord le métal en différentes structures par transformation de phase, puis utilisent le four de recuit en atmosphère protectrice pour étudier les effets de différentes atmosphères sur la microstructure et les propriétés des métaux.
Q2 : Quelles sont les tendances actuelles dans la technologie des fours de recuit en atmosphère protectrice ?
R2 : Avec le développement rapide des technologies d'économie d'énergie, de plus en plus de fours de recuit en atmosphère protectrice utilisent des technologies de transfert de chaleur pour économiser de l'énergie. Parmi elles, les méthodes les plus courantes sont l'isolation des parois du four, l'isolation de l'air du fond du four et l'isolation de recuit des pièces chargées, ce qui permet de réduire efficacement les pertes de chaleur. Les équipements pour le traitement de surface des métaux déformés sont largement utilisés dans les fours de recuit en atmosphère protectrice. Par exemple, les procédés de traitement de surface tels que l'oxydation, la nitruration et d'autres procédés peuvent améliorer la résistance à la corrosion et la résistance à l'abrasion des pièces métalliques.
Q3 : Existe-t-il des différences entre les fours de recuit en atmosphère protectrice et les autres fours de recuit ?
R3 : Différents types de fours remplissent la même fonction : réduire les contraintes internes. La particularité du four de recuit en atmosphère protectrice est qu'il utilise une atmosphère protectrice pour empêcher l'oxydation et d'autres réactions chimiques.