JPS6130621A - 雰囲気熱処理方法 - Google Patents
雰囲気熱処理方法Info
- Publication number
- JPS6130621A JPS6130621A JP15012684A JP15012684A JPS6130621A JP S6130621 A JPS6130621 A JP S6130621A JP 15012684 A JP15012684 A JP 15012684A JP 15012684 A JP15012684 A JP 15012684A JP S6130621 A JPS6130621 A JP S6130621A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- steel material
- temperature
- cooling
- treatment method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は酸化鉄スケールを有した線材コイル。
棒材、板材、帯状材等の鋼材を爾後の酸洗によって有効
的に脱スケールさせる雰囲気熱処理方法に関する。
的に脱スケールさせる雰囲気熱処理方法に関する。
［従来の技術とその問題点］
一般に圧延等の加工工程における熱や環境の影響により
鋼材の表面には酸化鉄スケール（圧延スケールとも称さ
れる。）が発生する。この酸化鉄スケールは鋼材を塩酸
、硫酸、過マンガン酸カリウム等の溶液に浸漬し洗浄す
ることによって通常除去される。鋼材表面の脱浸炭を防
止するた吟にＮ２ガス等の不活性雰囲気または真空中で
焼鈍等の熱処理が行なわれる。その場合上記のような酸
洗は第４図に示したようにその熱処理の前と後に２回行
なわなければ酸化鉄スケールを完全に除去することは困
難であった。即ち圧延時に形成された酸化鉄スケールは
熱処理をＮ２ガス等の不活性雰囲気または真空中にて行
なっても、重数の不活性ガス或いは真空中にはわずかな
がら（１〜ｌ０ＰＰ ｍ ）も酸素が含まれているため
熱処理中に上記酸化鉄スケールの酸化はさらにすすみＦ
ｅ２０Ｂを主成分とするスケールに変化することから熱
処理後に酸洗をしても Ｆｅ２０Ｂは酸に対して侵食さ
れ難いため熱処理後の酸洗のみでは酸化鉄スケールを完
全に除去することは困難であった。
鋼材の表面には酸化鉄スケール（圧延スケールとも称さ
れる。）が発生する。この酸化鉄スケールは鋼材を塩酸
、硫酸、過マンガン酸カリウム等の溶液に浸漬し洗浄す
ることによって通常除去される。鋼材表面の脱浸炭を防
止するた吟にＮ２ガス等の不活性雰囲気または真空中で
焼鈍等の熱処理が行なわれる。その場合上記のような酸
洗は第４図に示したようにその熱処理の前と後に２回行
なわなければ酸化鉄スケールを完全に除去することは困
難であった。即ち圧延時に形成された酸化鉄スケールは
熱処理をＮ２ガス等の不活性雰囲気または真空中にて行
なっても、重数の不活性ガス或いは真空中にはわずかな
がら（１〜ｌ０ＰＰ ｍ ）も酸素が含まれているため
熱処理中に上記酸化鉄スケールの酸化はさらにすすみＦ
ｅ２０Ｂを主成分とするスケールに変化することから熱
処理後に酸洗をしても Ｆｅ２０Ｂは酸に対して侵食さ
れ難いため熱処理後の酸洗のみでは酸化鉄スケールを完
全に除去することは困難であった。
［問題点を解決するための手段］
そこで本発明者等は酸化鉄スケールのＦｅｄ。
Ｆ ｅ ３０４ 、 Ｆ ｅ ２０ Ｂの三つの形態の
うちのＦｅ２Ｏ３またはＦ ｅ ３０４は酸に漬けても
侵食され難いのに対し、ＦｅＯは比較的侵食され易いこ
とを知得し、酸化鉄スケールの脱スケール性を改善した
ものである。即ち、この出願に係る第１の発明は、不活
性雰囲気または真空中で鋼材を昇温−高温保持−徐冷の
各工程を経た後、分圧比（Ｎ２０／Ｈ２）が０．５以下
の炭化水素系燃料燃焼ガス雰囲気中にて該鋼材を６４０
℃〜６８０℃の温度に０．５時間〜１゜５時間保持し、
その後に冷却するようにしたことを特徴とする熱処理方
法である。
うちのＦｅ２Ｏ３またはＦ ｅ ３０４は酸に漬けても
侵食され難いのに対し、ＦｅＯは比較的侵食され易いこ
とを知得し、酸化鉄スケールの脱スケール性を改善した
ものである。即ち、この出願に係る第１の発明は、不活
性雰囲気または真空中で鋼材を昇温−高温保持−徐冷の
各工程を経た後、分圧比（Ｎ２０／Ｈ２）が０．５以下
の炭化水素系燃料燃焼ガス雰囲気中にて該鋼材を６４０
℃〜６８０℃の温度に０．５時間〜１゜５時間保持し、
その後に冷却するようにしたことを特徴とする熱処理方
法である。
またこの出願に係る第２の発明は、不活性雰囲気または
真空中で鋼材を昇温−高温保持−徐冷の各工程を経た後
、分圧比（Ｎ２０／Ｈ２）が０．５以下の炭化水素系燃
料燃焼ガス雰囲気中にて該鋼材を６４０℃〜６８０℃の
温度に０．５時間〜１．５時間保持し、さらにその後該
鋼材を分圧比（Ｎ２０／Ｈ２）が１０〜１０−２の炭化
水素系燃料燃焼ガス雰囲気中で冷却するようにしたこと
を特徴とする雰囲気熱処理方法である。
真空中で鋼材を昇温−高温保持−徐冷の各工程を経た後
、分圧比（Ｎ２０／Ｈ２）が０．５以下の炭化水素系燃
料燃焼ガス雰囲気中にて該鋼材を６４０℃〜６８０℃の
温度に０．５時間〜１．５時間保持し、さらにその後該
鋼材を分圧比（Ｎ２０／Ｈ２）が１０〜１０−２の炭化
水素系燃料燃焼ガス雰囲気中で冷却するようにしたこと
を特徴とする雰囲気熱処理方法である。
［作用］
圧延後酸洗処理をしないで直接上記雰囲気条件で熱処理
することにより酸化鉄スケールＦｅ３０４ｔＦｅ２０Ｂ
はＦｅＯに還元されることから爾後の酸洗における脱ス
ケール性が著しく改善される。
することにより酸化鉄スケールＦｅ３０４ｔＦｅ２０Ｂ
はＦｅＯに還元されることから爾後の酸洗における脱ス
ケール性が著しく改善される。
また、還元後の冷却をＦｅＯに対して酸化も還元もさせ
ないで平衡を保つ雰囲気、即ちＮ２ガス等の不活性雰囲
気または分圧比（Ｎ２０／Ｈ２）が１０〜１０−２に調
整された中性雰囲気中で行うことにより、酸洗時の脱ス
ケール性が損なわれることがない。
ないで平衡を保つ雰囲気、即ちＮ２ガス等の不活性雰囲
気または分圧比（Ｎ２０／Ｈ２）が１０〜１０−２に調
整された中性雰囲気中で行うことにより、酸洗時の脱ス
ケール性が損なわれることがない。
［実施例］
第１図にこの雰囲気熱処理方法にて使われる連続熱処理
炉の各処理ゾーンの配列を示し、圧延後の鋼材は、加熱
ゾーンｌ、均熱ゾーン２．徐冷ゾーン３．還元ゾーン４
．冷却ゾーン５の順に通過する。加熱ゾーン１内および
均熱ゾーン２内、徐冷ゾーン３内は処理される鋼材の種
類に合わせＮ２ガス等の不活性雰囲気または真空に保持
されている。そして加熱ゾーン１．均熱ゾーン２の内壁
にはラジアントチューブが配設され、第２図の湿度線図
に示したように加熱ゾーン１においてその鋼材を球状化
焼鈍するため冶金学的に決定される温度（７２０℃〜７
６０℃）に加熱し、その温度を均熱ゾーン２において所
定時間保持する。その後該鋼材を徐冷ゾーン３を通過さ
せることで６４０℃〜６８０℃に徐冷する。次の還元ゾ
ーン４は、徐冷ゾーン３とは雰囲気が隔絶されており、
該還元化ゾーン４には、加熱ゾーン１．均熱ゾーン２の
ラジアントチューブで燃焼された炭化水素系燃料燃焼ガ
＝４− スを成分調整して供給する。即ち、還元ゾーン４内は、
分圧比（Ｎ２０／Ｈ２）が０．５以下の炭化水素系燃料
燃焼ガスを雰囲気とし、この雰囲気中にて鋼材を６４０
℃〜６８０℃の温度に０．５時間〜１．５時間保持する
。なお、第３図にＦｅ２０３ 、 Ｆｅ３Ｏ４およびＦ
ｅＯの酸化、還元平衡状態図を示すが、６４０℃〜６８
０℃において分圧比（Ｎ２０／Ｈｚ）が０．５以下のの
雰囲気条件ではＦｅ２ｅ３およびＦｅ３Ｏ４に対して還
元作用を持つ。従って雰囲気の分圧比および鋼材温度お
よび保持時間はＦ ｅ ３０４をＦｅｏ に速やかに還
元させるのに必要な条件である。
炉の各処理ゾーンの配列を示し、圧延後の鋼材は、加熱
ゾーンｌ、均熱ゾーン２．徐冷ゾーン３．還元ゾーン４
．冷却ゾーン５の順に通過する。加熱ゾーン１内および
均熱ゾーン２内、徐冷ゾーン３内は処理される鋼材の種
類に合わせＮ２ガス等の不活性雰囲気または真空に保持
されている。そして加熱ゾーン１．均熱ゾーン２の内壁
にはラジアントチューブが配設され、第２図の湿度線図
に示したように加熱ゾーン１においてその鋼材を球状化
焼鈍するため冶金学的に決定される温度（７２０℃〜７
６０℃）に加熱し、その温度を均熱ゾーン２において所
定時間保持する。その後該鋼材を徐冷ゾーン３を通過さ
せることで６４０℃〜６８０℃に徐冷する。次の還元ゾ
ーン４は、徐冷ゾーン３とは雰囲気が隔絶されており、
該還元化ゾーン４には、加熱ゾーン１．均熱ゾーン２の
ラジアントチューブで燃焼された炭化水素系燃料燃焼ガ
＝４− スを成分調整して供給する。即ち、還元ゾーン４内は、
分圧比（Ｎ２０／Ｈ２）が０．５以下の炭化水素系燃料
燃焼ガスを雰囲気とし、この雰囲気中にて鋼材を６４０
℃〜６８０℃の温度に０．５時間〜１．５時間保持する
。なお、第３図にＦｅ２０３ 、 Ｆｅ３Ｏ４およびＦ
ｅＯの酸化、還元平衡状態図を示すが、６４０℃〜６８
０℃において分圧比（Ｎ２０／Ｈｚ）が０．５以下のの
雰囲気条件ではＦｅ２ｅ３およびＦｅ３Ｏ４に対して還
元作用を持つ。従って雰囲気の分圧比および鋼材温度お
よび保持時間はＦ ｅ ３０４をＦｅｏ に速やかに還
元させるのに必要な条件である。
さらにその後該鋼材は冷却ゾーン５に移送され５０℃／
時間以上の速度で３５０℃以下まで急冷される。冷却ゾ
ーン５は、炭化水素系燃料の燃焼ガスの分圧比（Ｎ２０
／Ｈ２）を１０〜１０−２に調整することによって Ｆ
ｅＯに対して酸化作用も還元作用もなさない中性雰囲気
を充満させている。なお、第３図に示されるように分圧
比（）（２０／Ｈ２）＝１０〜１０−２においてＦｅＯ
は略々平衡状態を保つ。
時間以上の速度で３５０℃以下まで急冷される。冷却ゾ
ーン５は、炭化水素系燃料の燃焼ガスの分圧比（Ｎ２０
／Ｈ２）を１０〜１０−２に調整することによって Ｆ
ｅＯに対して酸化作用も還元作用もなさない中性雰囲気
を充満させている。なお、第３図に示されるように分圧
比（）（２０／Ｈ２）＝１０〜１０−２においてＦｅＯ
は略々平衡状態を保つ。
次に本発明の熱処理方法について炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）線
材およびクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３５）線材を用
いて脱スケール性の比較試験を行なったのでその結果に
ついて言及する。
材およびクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３５）線材を用
いて脱スケール性の比較試験を行なったのでその結果に
ついて言及する。
圧延後酸洗処理をしていない炭素鋼線材およびクロムモ
リブデン鋼線材をＮ２雰囲気中で２時間で７４０℃に昇
温し、その温度を４時間保った後、４時間かけて６６０
℃まで徐冷した。その後、該線材を分圧比（Ｈ２／ Ｈ
２０） ＝０．１ （７）炭化水素系燃料燃焼ガス雰囲
気中で６６０℃に１時間保持した。
リブデン鋼線材をＮ２雰囲気中で２時間で７４０℃に昇
温し、その温度を４時間保った後、４時間かけて６６０
℃まで徐冷した。その後、該線材を分圧比（Ｈ２／ Ｈ
２０） ＝０．１ （７）炭化水素系燃料燃焼ガス雰囲
気中で６６０℃に１時間保持した。
しかる後、試材■については大気中で５０℃／時間以下
の冷却速度で自然放冷し、試材■については扇風機を当
てて１５０℃／時間の冷却速度で急冷し、試材■につい
ては分圧比（Ｈ２０／ Ｈ２） ＝ １０〜１０−２の
中性雰囲気中で５０℃／時間の冷却速度で冷却し、試材
■については同じ中性雰囲気中で１５０℃／時間の冷却
速度で急冷した。その夫々について要した時間を次表に
示す。
の冷却速度で自然放冷し、試材■については扇風機を当
てて１５０℃／時間の冷却速度で急冷し、試材■につい
ては分圧比（Ｈ２０／ Ｈ２） ＝ １０〜１０−２の
中性雰囲気中で５０℃／時間の冷却速度で冷却し、試材
■については同じ中性雰囲気中で１５０℃／時間の冷却
速度で急冷した。その夫々について要した時間を次表に
示す。
このように試料■についても脱スケール性は良好であっ
たが、冷却を中性雰囲気中で行なうことによって酸洗時
間がより短かくできる。また急冷は反応時間が短かいた
めに還元により生成されたＦｅＯがＦ ｅ３０ ａまた
はＦｅ２Ｏ３に変化する割合が少ないこと、および、急
冷によるスケールの収縮によりクラックが発生し酸洗液
を浸透し易くする。そのため急冷は脱スケール性を一層
改善するものと考えられる。
たが、冷却を中性雰囲気中で行なうことによって酸洗時
間がより短かくできる。また急冷は反応時間が短かいた
めに還元により生成されたＦｅＯがＦ ｅ３０ ａまた
はＦｅ２Ｏ３に変化する割合が少ないこと、および、急
冷によるスケールの収縮によりクラックが発生し酸洗液
を浸透し易くする。そのため急冷は脱スケール性を一層
改善するものと考えられる。
［発明の効果］
脱スケール性が著しく改善されるため圧延後の酸洗処理
が不必要となり、熱処理後に１回酸洗するだけで完全に
酸化鉄スケールを洗い落とすことができる。このため洗
浄コスト或いは設備費等が大幅に低減できる利点がある
。
が不必要となり、熱処理後に１回酸洗するだけで完全に
酸化鉄スケールを洗い落とすことができる。このため洗
浄コスト或いは設備費等が大幅に低減できる利点がある
。
第１図は本発明を実施する連続熱処理炉の配置図、第２
図は鋼材の熱処理温度線図、第３図は酸化鉄の酸化、還
元平衡状態図、第４図は従来の鋼材の処理工程を示した
図である。
図は鋼材の熱処理温度線図、第３図は酸化鉄の酸化、還
元平衡状態図、第４図は従来の鋼材の処理工程を示した
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、不活性雰囲気または真空中で鋼材を昇温−高温保持
−徐冷の各工程を経た後、分圧比（Ｈ＿２Ｏ／Ｈ＿２）
が０．５以下の炭化水素系燃料燃焼ガス雰囲気中にて該
鋼材を６４０℃〜６８０℃の温度に０．５時間〜１．５
時間保持し、その後に冷却するようにしたことを特徴と
する雰囲気熱処理方法。 ２、不活性雰囲気または真空中で鋼材を昇温−高温保持
−徐冷の各工程を経た後、分圧比（Ｈ＿２Ｏ／Ｈ＿２）
が０．５以下の炭化水素系燃料燃焼ガス雰囲気中にて該
鋼材を６４０℃〜６８０℃の温度に０．５時間〜１．５
時間保持し、さらにその後該鋼材を分圧比（Ｈ＿２Ｏ／
Ｈ＿２）が１０〜１０＾−＾２の炭化水素系燃料燃焼ガ
ス雰囲気中で冷却するようにしたことを特徴とする雰囲
気熱処理方法。 ３、熱処理後の冷却速度が５０℃／時間以上であるよう
にした特許請求の範囲第１項または第２項に記載の雰囲
気熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15012684A JPS6130621A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 雰囲気熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15012684A JPS6130621A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 雰囲気熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130621A true JPS6130621A (ja) | 1986-02-12 |
| JPH0551641B2 JPH0551641B2 (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=15490046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15012684A Granted JPS6130621A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 雰囲気熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130621A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10279953B2 (en) | 2015-05-11 | 2019-05-07 | Seal and Pack Co., LTD | Container seal |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728725A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-16 | Dainippon Printing Co Ltd | Packing vessel and its manufacture and its use |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP15012684A patent/JPS6130621A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728725A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-16 | Dainippon Printing Co Ltd | Packing vessel and its manufacture and its use |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10279953B2 (en) | 2015-05-11 | 2019-05-07 | Seal and Pack Co., LTD | Container seal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0551641B2 (ja) | 1993-08-03 |
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