Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Patrick COPPIN : Ingénieur de l’École Centrale de Paris - Docteur ès science des Matériaux - Chef de Marché International Métallurgie à L’ Air Liquide
-
Benoît LHOTE : Ingénieur de l’École Centrale de Paris - Responsable du programme Traitement Thermique pour la France à L’ Air Liquide
-
Meryem BUFFIN : Ingénieur Civil en Sciences des Matériaux de l’Université Catholique de Louvain - Ingénieur de Recherche Traitement Thermique au Centre de Recherche Claude Delorme de L’ Air Liquide
-
Serban CANTACUZÈNE : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble (ENSEEG) - Docteur ès sciences des Matériaux - Ingénieur de Recherche Traitement Thermique au Centre de Recherche Claude Delorme de L’ Air Liquide
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Lire l’articleINTRODUCTION
Aujourd’hui, l’utilisation d’atmosphères gazeuses pour le traitement ther-mique des métaux est devenue la norme. De plus, les exigences croissantes en terme de qualité et la nécessité de contrôler et de reproduire cette qualité imposent l’utilisation d’atmosphères de qualité de mieux en mieux élaborées et régulées.
Cette tendance a pour conséquence la mise sur le marché de nouvelles solutions de fourniture d’atmosphères et de moyens de contrôles : l’atmosphère est aujourd’hui une composante essentielle du traitement thermique au même titre que la maîtrise des paramètres thermiques.
Les atmosphères gazeuses utilisées dans les fours sont généralement constituées de mélanges de plusieurs gaz (N2, H2, CO, Ar, He) avec des traces d’impuretés (O2, H2O, CO2, CH4). Les propriétés globales de ces atmosphères dépendent des caractéristiques intrinsèques des mélanges unitaires et donc de la capacité du fournisseur de l’atmosphère d’en assurer la qualité et la reproductibilité.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1988 par Michel KOSTELITZ
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Atmosphères à base d’hydrogène6. Atmosphères à base d’azote
6.1 Généralités sur l’azote industriel et ses moyens de production
Depuis l’invention de la séparation cryogénique des gaz par Georges Claude en 1902, l’évolution des modes de fourniture de l’azote a permis la généralisation de son emploi industriel grâce à la réduction des coûts et à sa facilité de mise en œuvre.
Pendant de nombreuses années, la livraison en bouteille limitait l’usage de l’azote aux laboratoires ou à des cas très particuliers où le besoin de qualité imposait son usage.
Les livraisons sous forme liquide dans les années 1950-1960 ont réduit les coûts de distribution et ont permis à l’industrie du traitement thermique de bénéficier de l’utilisation des gaz de haute pureté.
La construction de réseaux de pipelines dans les régions fortement industrialisées (Nord de la France, Benelux, Ruhr...) permet de fournir d’importantes quantités d’azote aux gros consommateurs sidérurgiques.
Depuis une dizaine d’années, la production d’azote sur site permet d’améliorer encore la qualité de la fourniture de l’azote au consommateur. La fabrication sur site permet, en particulier, de s’affranchir des problèmes de logistique de la livraison des gaz et, en fabriquant directement sur le site du client, on peut produire les quantités exactement nécessaires à la fabrication sans besoin de stockage.
Enfin de nouvelles techniques de séparation de gaz permettent d’adapter la production sur site au niveau de pureté nécessaire à l’utilisation du client (figure ).
HAUT DE PAGE6.1.1 Production cryogénique des gaz
L’azote est produit classiquement par la distillation fractionnée de l’air liquéfié.
L’air atmosphérique contient (en volume) 78,11 % de N2, 0,93 % d’Ar, 20,96 % d’O2, ainsi qu’un certain nombre de molécules considérées comme des polluants pour le procédé de séparation par distillation cryogénique. Ces polluants sont principalement H2O et CO2 qui, gelant à température cryogénique, risquent de boucher les éléments du procédé. On trouve...
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Atmosphères à base d’azote
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BEGUIN (C.) - Introduction à la technique des atmosphères contrôlées - . Association Suisse de traitement thermique, 1994.
-
(2) - ASM Handbook - . Volume 4, Heat Treating. ASM International, 1991.
-
(3) - NEMENYI (R.) - Controlled atmospheres for heat treatment - . Pergamon Press, 1984.
-
(4) - GHIGLIONE (D.), LEROUX (C.), TOURNIER (Ch.) - Pratiques des traitements thermochimiques - . Éditions Techniques de l’Ingénieur, 1997.
-
(5) - REGENT (L.) - Modélisation des échanges de chaleur dans un four continu de traitement thermique - . Rapport interne Air Liquide no 32/89.
-
(6) - KAY (H.) - Design of furnaces for reheating - . Metals Technology, oct. 1975.
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...
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