JPS6130622A - 雰囲気熱処理方法 - Google Patents
雰囲気熱処理方法Info
- Publication number
- JPS6130622A JPS6130622A JP15012784A JP15012784A JPS6130622A JP S6130622 A JPS6130622 A JP S6130622A JP 15012784 A JP15012784 A JP 15012784A JP 15012784 A JP15012784 A JP 15012784A JP S6130622 A JPS6130622 A JP S6130622A
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- Japan
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- heat treatment
- atmosphere
- steel material
- concentration
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (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］
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が、第４図に示したよう
に圧延後にさらに線引等の３次加工を施す場合その加工
性を改善するため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
あるとされていた。即ちこの熱処理は鋼材の脱炭を防ぐ
ため普通還元性雰囲気中で行なわれるために、仮に熱処
理前の１回目の酸洗を省略したとすると鋼材に付着して
いた酸化鉄スケールが熱処理によって環元されるために
熱処理後に酸洗をしてもスケール除去が阻害され鋼材表
面に還元スケールが薄膜状に残存するものであった。
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が、第４図に示したよう
に圧延後にさらに線引等の３次加工を施す場合その加工
性を改善するため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
あるとされていた。即ちこの熱処理は鋼材の脱炭を防ぐ
ため普通還元性雰囲気中で行なわれるために、仮に熱処
理前の１回目の酸洗を省略したとすると鋼材に付着して
いた酸化鉄スケールが熱処理によって環元されるために
熱処理後に酸洗をしてもスケール除去が阻害され鋼材表
面に還元スケールが薄膜状に残存するものであった。
そこで特公昭５７−２８７２５号公報に示された熱処理
方法は、圧延スケールを有する鋼材を炭素濃度が調整さ
れる還元性雰囲気中で昇温−高温保持−徐冷からなる熱
処理を施した後、酸化性雰囲気中で６５０℃〜５００°
Ｃに加熱保持し、その後大気放冷することにより熱処理
後に該鋼材に付着している還元スケールを積極的に再酸
化させ爾後の酸洗時における脱スケール性を改善しよう
とするものであった。
方法は、圧延スケールを有する鋼材を炭素濃度が調整さ
れる還元性雰囲気中で昇温−高温保持−徐冷からなる熱
処理を施した後、酸化性雰囲気中で６５０℃〜５００°
Ｃに加熱保持し、その後大気放冷することにより熱処理
後に該鋼材に付着している還元スケールを積極的に再酸
化させ爾後の酸洗時における脱スケール性を改善しよう
とするものであった。
［発明が解決しようとする問題点］
上記特公昭５７−２８７２５号公報に記載された発明は
、熱処理前の酸洗を省略できるので設備費等において経
済的であるとするものであるが、本出願にかかる発明者
等が実施した試験によればこの刊行物に記載の発明どお
りに還元スケールを再酸化させても必ずしも熱処理後の
脱スケール性は満足すべき状態にまで改善されず、２回
の酸洗工程を経たものと比べると品質が悪いというのが
実情であった。
、熱処理前の酸洗を省略できるので設備費等において経
済的であるとするものであるが、本出願にかかる発明者
等が実施した試験によればこの刊行物に記載の発明どお
りに還元スケールを再酸化させても必ずしも熱処理後の
脱スケール性は満足すべき状態にまで改善されず、２回
の酸洗工程を経たものと比べると品質が悪いというのが
実情であった。
そこで本発明者等はその原因をさらに追求し次のような
脱スケール性改善の手法を知得することにより本発明を
なし得た。即ち、酸化鉄スケールは、Ｆｅの周囲にＦｅ
２、Ｆｅ３０４１ Ｆｅ２Ｏ３ の三つの層がその順番
に形成されているが、そのうちの表面に近い層であるＦ
ｅ２Ｏ３またはＦｅ３Ｏ４は酸に漬けても侵食され難い
のに対し、ＦｅＯは簡単に侵食されることである。しか
るに特公昭５７−２８７２５号の発明における再酸化で
は鋼材表面にＦｅ３Ｏ４またはＦｅ２Ｏ３の厚い層が形
成されこのことがむしろ酸洗時の脱スケール性を拒んで
いることである。
脱スケール性改善の手法を知得することにより本発明を
なし得た。即ち、酸化鉄スケールは、Ｆｅの周囲にＦｅ
２、Ｆｅ３０４１ Ｆｅ２Ｏ３ の三つの層がその順番
に形成されているが、そのうちの表面に近い層であるＦ
ｅ２Ｏ３またはＦｅ３Ｏ４は酸に漬けても侵食され難い
のに対し、ＦｅＯは簡単に侵食されることである。しか
るに特公昭５７−２８７２５号の発明における再酸化で
は鋼材表面にＦｅ３Ｏ４またはＦｅ２Ｏ３の厚い層が形
成されこのことがむしろ酸洗時の脱スケール性を拒んで
いることである。
［問題点を解決するための手段］
そこでこの出願に係る第１の発明は還元性雰囲気中で鋼
材を昇温−高温保持−徐冷の各工程を経た後、ｏ２濃度
が１０％以下、ＣＯ濃度が３％以下、Ｈ２Ｏ露点が１０
℃以上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。
材を昇温−高温保持−徐冷の各工程を経た後、ｏ２濃度
が１０％以下、ＣＯ濃度が３％以下、Ｈ２Ｏ露点が１０
℃以上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、還元性雰囲気中で鋼
材を昇温−高温保持−徐冷の各工程を経た後、０２濃度
が１０％以下、ＣＯ濃度が３％以下、Ｈ２Ｏ露点が１０
％以上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Ｎ２ガス等の不活性雰囲気
中または炭化水素系燃料燃焼ガスの分圧比（Ｈ２Ｏ／Ｈ
２）を１０〜１０−２に調整した中性雰囲気中で冷却す
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
。
材を昇温−高温保持−徐冷の各工程を経た後、０２濃度
が１０％以下、ＣＯ濃度が３％以下、Ｈ２Ｏ露点が１０
％以上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Ｎ２ガス等の不活性雰囲気
中または炭化水素系燃料燃焼ガスの分圧比（Ｈ２Ｏ／Ｈ
２）を１０〜１０−２に調整した中性雰囲気中で冷却す
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］
熱処理後の綱材を上記雰囲気条件のもので一定時間その
温度条件に保持することにより還元スケ−ルＦｅは主と
してＦｅＯの段階で酸化が止りＦｅ３Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３
まで酸化が進まないことから爾後の酸洗における脱ス
ケール性が顕しく改善される。
温度条件に保持することにより還元スケ−ルＦｅは主と
してＦｅＯの段階で酸化が止りＦｅ３Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３
まで酸化が進まないことから爾後の酸洗における脱ス
ケール性が顕しく改善される。
また、再酸化後の冷却を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（Ｈ２Ｏ／’ 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。
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（Ｈ２Ｏ／’ 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１．均熱ゾーン２．徐冷ゾーン３．再酸化ゾーン
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。
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１．均熱ゾーン２．徐冷ゾーン３．再酸化ゾーン
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その脱
炭を防ぐために発熱形ガスまたは吸熱形ガス等の還元性
雰囲気に保持されている。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、鋼材
を第２図の温度線図に示したように加熱ゾーン１におい
てその鋼材を脱炭なく球状化焼鈍するため冶金学的に決
定される温度（７２Ｏ℃〜７６０℃）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℃〜６８
０℃に徐冷する。次の再酸化ゾーン４は、徐冷ゾーン３
とは雰囲気が隔絶されており、該再酸化ゾーン４には、
加熱ゾーンｌ、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スを成分調整して供給す
る。即ち、再酸化ゾーン４内は、０□濃度が１０％以下
で、ＣＯ濃度が３％以下、またＮ２Ｏ露 燃料燃焼ガスを雰囲気とし、この雰囲気中にて鋼材を６
４０℃〜６８０℃の温度に０．５時間〜１．５時間保持
する。なお、０２濃度が１０％以上では酸化力が強すぎ
てＦ ｅ ５０４またはＦｅ２ＯＢが生成され、反対に
ＣＯ濃度が３％以上であると酸化力が不足しＦｅをＦｅ
Ｏに再酸化させることができない。勿論これらの濃度は
鋼材温度およびその保持時間にも関連するので６４０℃
〜６８０℃にて０．５時間〜１．５時間の温度条件およ
び保持時間も厳格に守られなければならず、これらの条
件の基においてＦｅの再酸化をＦｅＯの状態にてくい止
めることができる。
炭を防ぐために発熱形ガスまたは吸熱形ガス等の還元性
雰囲気に保持されている。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、鋼材
を第２図の温度線図に示したように加熱ゾーン１におい
てその鋼材を脱炭なく球状化焼鈍するため冶金学的に決
定される温度（７２Ｏ℃〜７６０℃）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℃〜６８
０℃に徐冷する。次の再酸化ゾーン４は、徐冷ゾーン３
とは雰囲気が隔絶されており、該再酸化ゾーン４には、
加熱ゾーンｌ、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スを成分調整して供給す
る。即ち、再酸化ゾーン４内は、０□濃度が１０％以下
で、ＣＯ濃度が３％以下、またＮ２Ｏ露 燃料燃焼ガスを雰囲気とし、この雰囲気中にて鋼材を６
４０℃〜６８０℃の温度に０．５時間〜１．５時間保持
する。なお、０２濃度が１０％以上では酸化力が強すぎ
てＦ ｅ ５０４またはＦｅ２ＯＢが生成され、反対に
ＣＯ濃度が３％以上であると酸化力が不足しＦｅをＦｅ
Ｏに再酸化させることができない。勿論これらの濃度は
鋼材温度およびその保持時間にも関連するので６４０℃
〜６８０℃にて０．５時間〜１．５時間の温度条件およ
び保持時間も厳格に守られなければならず、これらの条
件の基においてＦｅの再酸化をＦｅＯの状態にてくい止
めることができる。
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、Ｎ２ガス等の不活性雰囲気または炭化水素系
燃料の燃焼ガスの分圧比（Ｎ２Ｏ ／ Ｈ ２ ）をｌ
Ｏ〜１０−２に調整することによってＦｅＯ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ＦｅＯの酸化，還元平衡状態図を示
したように１分圧比（Ｎ２ ０／Ｈ２）が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、Ｎ２ガス等の不活性雰囲気または炭化水素系
燃料の燃焼ガスの分圧比（Ｎ２Ｏ ／ Ｈ ２ ）をｌ
Ｏ〜１０−２に調整することによってＦｅＯ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ＦｅＯの酸化，還元平衡状態図を示
したように１分圧比（Ｎ２ ０／Ｈ２）が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（８４５Ｃ）線
材およびクロムモリブデン鋼Ｃ８ＣＭ４３５）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Ｃ８ＣＭ４３５）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
リブデン鋼線材を夫々還元性雰囲気中で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０２濃度５％
，ＣＯ濃度θ％，Ｈ２Ｏ露点４０℃の炭化水素系燃料燃
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１５
０℃／時間の冷却速度で急冷し、試材■については分圧
比（Ｈ ２ ０ ／ Ｈ ２ ）が１０ 〜１Ｏ−２（
７）中性雰囲気中テ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。結果はその酸洗に要した時間を次
表に示す。
リブデン鋼線材を夫々還元性雰囲気中で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０２濃度５％
，ＣＯ濃度θ％，Ｈ２Ｏ露点４０℃の炭化水素系燃料燃
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１５
０℃／時間の冷却速度で急冷し、試材■については分圧
比（Ｈ ２ ０ ／ Ｈ ２ ）が１０ 〜１Ｏ−２（
７）中性雰囲気中テ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。結果はその酸洗に要した時間を次
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
ために再酸化により生成されたＦｅＯがＦｅ３Ｏ４ 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
ために再酸化により生成されたＦｅＯがＦｅ３Ｏ４ 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Ｆｅｏ 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Ｆｅｏ 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、還元性雰囲気中で鋼材を昇温−高温保持−徐冷の各
工程を経た後、Ｏ＿２濃度が１０％以下、ＣＯ濃度が３
％以下、Ｈ＿２Ｏ露点が１０℃以上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、還元性雰囲気中で鋼材を昇温−高温保持−徐冷の各
工程を経た後、Ｏ＿２濃度が１０％以下、ＣＯ濃度が３
％以下、Ｈ＿２Ｏ露点が１０℃以上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Ｎ＿２ガス等の不活性雰囲気中または炭化水素系燃料
燃焼ガスの分圧比（Ｈ＿２Ｏ／Ｈ＿２）を１０〜１０＾
２に調整した中性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 |
|---|---|---|---|
| JP15012784A JPS6130622A (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 |
|---|---|---|---|
| JP15012784A JPS6130622A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 雰囲気熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130622A true JPS6130622A (ja) | 1986-02-12 |
| JPH0551642B2 JPH0551642B2 (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=15490069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15012784A Granted JPS6130622A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 雰囲気熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130622A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5577636A (en) * | 1994-06-10 | 1996-11-26 | Yoshida Kogyo Co., Ltd. | Multi-tube container having breakable connections at both ends thereof |
| JP2019085595A (ja) * | 2017-11-01 | 2019-06-06 | 新日鐵住金株式会社 | 熱延鋼板の酸洗性向上方法 |
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 JP15012784A patent/JPS6130622A/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 (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5577636A (en) * | 1994-06-10 | 1996-11-26 | Yoshida Kogyo Co., Ltd. | Multi-tube container having breakable connections at both ends thereof |
| JP2019085595A (ja) * | 2017-11-01 | 2019-06-06 | 新日鐵住金株式会社 | 熱延鋼板の酸洗性向上方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0551642B2 (ja) | 1993-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |