吸热气氛与放热气氛有何不同，它们的应用是什么？发现主要区别和用途

本质上，吸热气氛是通过需要外部热源的反应产生的气体混合物，而放热气氛是通过释放自身热量的反应产生的。这种根本的生成差异决定了它们的成分，并因此决定了它们在冶金热处理工艺中的用途。

选择吸热气氛还是放热气氛取决于您的目标。当您需要主动控制金属的表面化学性质（例如添加碳）时，请使用吸热气体。当您只需要一种经济高效的保护性覆盖物以防止氧化时，请使用放热气体。

吸热气氛：活性化学处理

吸热气氛具有高反应性，是涉及改变钢材表面性能的热处理工艺的主力。

吸热气氛是在发生器中产生的，其中精确的、稀薄的空气和碳氢化合物气体（如天然气或甲烷）混合物通过加热的催化剂（通常是镍）而生成。

这个过程是吸热的，这意味着它消耗能量。外部热量对于“裂解”碳氢化合物分子，将其重整为所需的输出气体是必要的。

所产生的气体混合物是控制金属表面的强大介质。标准成分大约是：

高H₂和CO含量使得吸热气体非常适合表面冶金至关重要的工艺。

放热气氛通过更简单的燃烧过程产生，主要用于保护而非活性表面处理。

放热气氛是通过碳氢化合物气体与比吸热发生器中更多的空气燃烧而产生的。这个过程是放热的，这意味着它释放热量，一旦点燃就会自我维持。

燃烧程度——富氧或贫氧——决定了气体的最终成分和性质。

放热气氛主要有两种类型。

富氧放热： 通过部分燃烧产生。它含有一些还原性元素（约12% H₂，约10% CO），但不如吸热气体有效。它是一种极佳的低成本保护性覆盖物。
贫氧放热： 通过几乎完全燃烧产生。它主要由氮气（约87% N₂）组成，H₂和CO含量非常低。它基本上是惰性的，但由于其较高的CO₂含量，可能略带氧化性。

放热气体的应用根据所需的保护级别进行选择。

选择正确的气氛需要理解其成分和生成方法的直接后果。

吸热气体具有高反应性。其碳势可以精确控制，这对于改变钢表面碳含量的工艺至关重要。

放热气体主要起保护作用。它能防止严重的氧化，但对控制表面化学性质的能力有限，其中富放热气体具有轻微还原性，贫放热气体几乎是惰性的。

吸热发生器更复杂且成本更高。它们需要外部热源、需要维护的催化剂床以及精确的气体比例控制才能正常运行。

放热发生器更简单、更坚固、运行成本更低，因为反应会产生自身的热量。

两种气氛都含有易燃的氢气 (H₂) 和有毒的一氧化碳 (CO)。然而，吸热气体（40% H₂，20% CO）中显著更高的浓度要求比放热气氛更严格的安全协议、通风和监测。

您的选择完全取决于您需要实现的冶金结果。

最终，了解每种气体的基本化学用途能让您为您的热处理应用选择精确的工具。