La ricottura con azoto prevede l'uso dell'azoto come atmosfera primaria all'interno di un forno di ricottura per prevenire l'ossidazione e controllare le reazioni chimiche durante i processi di riscaldamento e raffreddamento. L'azoto è preferito all'ossigeno per la sua natura inerte, che riduce il rischio di ossidazione del materiale. Tuttavia, l'azoto puro (100%) è raramente utilizzato a causa della sua incapacità di escludere efficacemente l'aria (ossigeno); l'azoto viene invece spesso miscelato con idrocarburi o metanolo per creare un'atmosfera controllata adatta a vari processi di ricottura.
Spiegazione dettagliata:
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Scopo dell'atmosfera di azoto nella ricottura:
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L'azoto viene utilizzato nella ricottura per creare un'atmosfera inerte che riduce al minimo l'ossidazione e altre reazioni chimiche indesiderate. L'ossigeno, essendo reattivo, può portare alla degradazione del materiale attraverso l'ossidazione. L'azoto, essendo meno reattivo, fornisce un ambiente stabile che protegge il materiale durante il processo di ricottura.Spurgo e lavaggio con azoto:
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Prima del processo di ricottura vero e proprio, si ricorre al lavaggio con azoto per rimuovere l'aria atmosferica, riducendo il contenuto di ossigeno a meno dell'1%. Questa fase è fondamentale per garantire che l'atmosfera del forno sia il più possibile inerte, evitando l'ossidazione durante la fase di riscaldamento.
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Composizione dell'atmosfera di azoto:
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Le atmosfere di azoto puro non sono comunemente utilizzate nella ricottura perché non escludono efficacemente l'ossigeno. L'azoto viene invece spesso miscelato con piccole percentuali di gas idrocarburi (come metano, propano o propilene) o combinato con metanolo. Queste miscele aiutano a creare un'atmosfera più controllata e adatta alla ricottura, in quanto possono essere regolate in base a requisiti specifici (come mostrato nella Tabella 1).Reattività dell'azoto:
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L'azoto è generalmente considerato neutro, ma in determinate condizioni può reagire con il ferro e le leghe, formando nitruri che aumentano la durezza superficiale e possono causare fragilità. Questa reazione si verifica in genere quando si utilizza l'azoto atomico, una forma di azoto gassoso che è stato crackato per fornire azoto atomico reattivo. Per una ricottura di successo degli acciai a basso tenore di carbonio, l'azoto pulito e secco è essenziale per prevenire l'ossidazione superficiale e la decarburazione.
Applicazioni dell'atmosfera di azoto:
