Сравнение атмосфер в печах

Роль естественных атмосфер (продуктов сгорания) и контролируемых (искусственно приготовленных) атмосфер уже рассматривалась в гл. IV. Здесь мы поставим только следующий вопрос: когда металлы можно нагревать в продуктах сгорания или в воздухе и когда их нужно нагревать в искусственных атмосферах. В некоторых случаях ответ дать легко, а в других — очень трудно.

Крупные стальные слитки, очевидно, выгоднее нагревать в продуктах сгорания. Образование окалины на слитках часто даже желательно, для того чтобы выжечь поверхностные пороки, например холодные наплывы, появляющиеся при разливке. Окалина, образовавшаяся при нагреве, отпадает в прокатном стане и ее возвращают в мартеновскую или доменную печь. Нагрев этих слитков в защитной атмосфере не дает никакого выигрыша, так как обезуглероженный слой в процессе прокатки становится очень тонким (раскатывается).

Наоборот, подлежащие закалке изделия из мягкой стали должны быть науглерожены или цианированы (нитроцементированы) только в искусственной атмосфере, которая может быть газообразной или жидкой. Светлый отжиг большинства промышленных металлов также должен выполняться в защитной атмосфере.

Между этими двумя крайними случаями существует много случаев отжига, для которых при консультации металлурга, экономиста и инженера-печника необходимо выбирать атмосферу, руководствуясь ответом на следующий вопрос: что в конце концов обойдется дороже — нагрев в защитной атмосфере (включая и цианирование) или понижение качества изделий и, следовательно, их цены при нагреве в продуктах сгорания или в воздухе? Можно привести следующий пример. Стальные заготовки, нагреваемые при высокой температуре, обезуглероживаются. Часто эти заготовки приходится заново нагревать для восстановления в них углерода или же снимать с них на станке обезуглероженный и размягченный слой. Обе эти операции обходятся дорого.

Из этого можно сделать заключение. Если отжигаемые изделия все равно нужно подвергать механической обработке, то дорогой отжиг в защитной атмосфере не является необходимым. То же самое можно сказать и о тех заготовках, цена которых не снижается из-за налета окалины. В том же случае, когда целью нагрева является светлый отжиг, науглероживание или цианирование поверхности защитная атмосфера необходима.

При решении вопроса полезно учесть и нижеследующие обстоятельства. Печи с искусственной атмосферой обходятся дороже, чем с естественной. Цена самой дешевой защитной атмосферы равна