الغلاف الجوي الطارد للحرارة هو بيئة محكومة تُستخدم في عمليات المعالجة الحرارية للمعادن حيث تولد التفاعلات الكيميائية التي تحدث حرارة. ويعد هذا النوع من الغلاف الجوي ضرورياً لمنع أكسدة السطح أثناء تسخين المعادن، وخاصة الفولاذ. تتميز الأجواء الطاردة للحرارة بقدرتها على إنتاج الحرارة من خلال التفاعلات الكيميائية دون الحاجة إلى تسخين خارجي للغاز والهواء.
تكوين وأنواع الغلاف الجوي الطارد للحرارة:
تنقسم الأجواء الطاردة للحرارة لتسخين الفولاذ إلى نوعين في المقام الأول: الغلاف الجوي الطارد للحرارة الغني والغلاف الجوي الطارد للحرارة الهزيل. يحتوي الغلاف الجوي الغني الطارد للحرارة على تركيبة اسمية من 71.5% نيتروجين (N2) و10.5% أول أكسيد الكربون (CO) و5% ثاني أكسيد الكربون (CO2) و12.5% هيدروجين (H2) و0.5% ميثان (CH4). وتستخدم هذه التركيبة عادةً في عمليات مثل تقسية الصلب، ولحام النحاس والفضة بالنحاس، والتلدين، وتلبيد المعادن المسحوقة. تكون إمكانات الكربون في خليط الغاز في الظروف الطاردة للحرارة الغنية أقل من 0.10%، وهو ما يناسب الفولاذ منخفض الكربون لمنع إزالة الكربنة، وهي عملية قد تؤدي إلى ضعف مقاومة التآكل.
ومن ناحية أخرى، يحتوي الغلاف الجوي الطارد للحرارة الخالي من الدهون على تركيبة مكونة من 86.8% نيتروجين و1.5% أول أكسيد الكربون و10.5% ثاني أكسيد الكربون و1.2% هيدروجين. وعلى عكس الأجواء الطاردة للحرارة الغنية، لا تُستخدم الأجواء الطاردة للحرارة الخالية من الدهون في عمليات المعالجة الحرارية. يتم استخدامها عندما تكون الأكسدة السطحية المتعمدة مطلوبة، كما هو الحال في تلدين النحاس وغيرها من أعباء العمل في درجات الحرارة المنخفضة.التطبيقات والأهمية:
إن استخدام الأجواء الطاردة للحرارة في المعالجة الحرارية للمعادن مهم لأنها تساعد في الحفاظ على سلامة وخصائص الأسطح المعدنية. من خلال توليد الحرارة داخليًا من خلال التفاعلات الكيميائية، تقلل هذه الأجواء من مخاطر التغيرات الكيميائية غير المرغوب فيها مثل الأكسدة وإزالة الكربنة. وهذا الأمر مهم بشكل خاص في العمليات التي تكون فيها جودة سطح المعدن والتركيب الكيميائي للمعدن أمرًا بالغ الأهمية، كما هو الحال في إنتاج منتجات الصلب عالية الجودة.
