JPS6160820A - 鉄鋼処理品の無脱炭焼なまし方法 - Google Patents
鉄鋼処理品の無脱炭焼なまし方法Info
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- JPS6160820A JPS6160820A JP18247384A JP18247384A JPS6160820A JP S6160820 A JPS6160820 A JP S6160820A JP 18247384 A JP18247384 A JP 18247384A JP 18247384 A JP18247384 A JP 18247384A JP S6160820 A JPS6160820 A JP S6160820A
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- Japan
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- furnace
- gas
- annealing
- temperature
- temp
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- 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〕
この発明は、鉄鋼処理品の無脱炭焼なまし方法に関し、
とくに、処理品を焼なまし処理する前に、炉内温度を４
００〜６００ ’Ｃに保持してＮ２ガスもしくはＮ２を
含有するガスを流しながら炉内の雰囲気ガスを循環させ
て水分を除去し、炉内雰囲気ガスの露点を２０ ’Ｃ以
下に調整保持して処理品の酸化物を還元処理することに
より、炉内温度を焼なまし処理温度に昇温する過程と焼
なまし処理時に脱炭反応を防止するようにしたものであ
る。
とくに、処理品を焼なまし処理する前に、炉内温度を４
００〜６００ ’Ｃに保持してＮ２ガスもしくはＮ２を
含有するガスを流しながら炉内の雰囲気ガスを循環させ
て水分を除去し、炉内雰囲気ガスの露点を２０ ’Ｃ以
下に調整保持して処理品の酸化物を還元処理することに
より、炉内温度を焼なまし処理温度に昇温する過程と焼
なまし処理時に脱炭反応を防止するようにしたものであ
る。
一般に、炭素鋼線材等の焼なまし処理を行う場合、処理
品の表面には酸化スケールが付着しており、またボンデ
ライト処理、石灰処理、金属石けん添加等が行われるた
め、６００℃以上の温度に加熱されると脱炭性の雰囲気
ガスが発生する。これらの雰囲気ガスによる脱炭反応を
防止するため、従来の焼なまし処理においては、中性ガ
スあるいは還元性ガスを炉内に流しながら加熱処理する
方法が行われている。たとえばＮ２ガス、Ｎ！＋ＲＸガ
ス、ＮＸガス等が用いられている。
品の表面には酸化スケールが付着しており、またボンデ
ライト処理、石灰処理、金属石けん添加等が行われるた
め、６００℃以上の温度に加熱されると脱炭性の雰囲気
ガスが発生する。これらの雰囲気ガスによる脱炭反応を
防止するため、従来の焼なまし処理においては、中性ガ
スあるいは還元性ガスを炉内に流しながら加熱処理する
方法が行われている。たとえばＮ２ガス、Ｎ！＋ＲＸガ
ス、ＮＸガス等が用いられている。
酸化物（ＦｅｓＯ４＋Ｆｅｄ、ＦｅｚＣ）＋ ）が付着
した鉄鋼処理品を加熱処理する場合、炉内の雰囲気ガス
を還元性に保つためには一般にＨｚガス、ＣＯガス、ま
たはこれらを含む混合ガス、炭化水素を含む混合ガスが
使用される。これらのガスは処理品に付着した酸化物と
還元反応を生じて、下記式によりＨ□Ｏ，ＣＯｌを発生
する。
した鉄鋼処理品を加熱処理する場合、炉内の雰囲気ガス
を還元性に保つためには一般にＨｚガス、ＣＯガス、ま
たはこれらを含む混合ガス、炭化水素を含む混合ガスが
使用される。これらのガスは処理品に付着した酸化物と
還元反応を生じて、下記式によりＨ□Ｏ，ＣＯｌを発生
する。
ＦｅＯ＋Ｃ０＝Ｆｅ＋Ｃ０ｚ
ＦｅｚＯｎ＋Ｃ０＝３ＦｅＯ＋Ｃ０ｚ
Ｆｅ３０４＋４ ＣＱ；：３ Ｆｅ＋４Ｃｏ！ＦｅＯ＋
Ｈｚ ＝Ｆｅ＋ＨｚＯ ＦｅｓＯａ”Ｈｚ ；”３ＦｅＯ＋ＨｚＯＦＢ３０ａ
＋４ Ｈｚ ＝３ Ｆｅ ＋ ４ ＨｚＯ上記の還元反
応を右側に進行させるためには、Ｈｚガス、Ｃｏガスを
供給し、反応によって生ずるＨ ｚ Ｏ、ＣＯｔを除去
する必要があるが、従来はＨ８ガス、Ｃｏガスを含むガ
スを処理時間中に連続して供給して、生成されたｆ（！
Ｏ，Ｃｏ□を炉外に放出しているため、還元性ガスの消
費量がきわめて多量となり、コスト高となるのを免れな
い欠点がある。
Ｈｚ ＝Ｆｅ＋ＨｚＯ ＦｅｓＯａ”Ｈｚ ；”３ＦｅＯ＋ＨｚＯＦＢ３０ａ
＋４ Ｈｚ ＝３ Ｆｅ ＋ ４ ＨｚＯ上記の還元反
応を右側に進行させるためには、Ｈｚガス、Ｃｏガスを
供給し、反応によって生ずるＨ ｚ Ｏ、ＣＯｔを除去
する必要があるが、従来はＨ８ガス、Ｃｏガスを含むガ
スを処理時間中に連続して供給して、生成されたｆ（！
Ｏ，Ｃｏ□を炉外に放出しているため、還元性ガスの消
費量がきわめて多量となり、コスト高となるのを免れな
い欠点がある。
また、低温でＣＯ含有量の多いガスを流す場合には、炉
内がスーティングすることがあり、その後の昇温で処理
品に浸炭させてしまうなどの技術的欠点がある。
内がスーティングすることがあり、その後の昇温で処理
品に浸炭させてしまうなどの技術的欠点がある。
この発明は、上記の欠点を解消して、必要最小限の還元
性ガスを使用して技術的に確実で容易な無脱炭組織の処
理品が得られる焼なまし方法を提供することを目的とす
る。
性ガスを使用して技術的に確実で容易な無脱炭組織の処
理品が得られる焼なまし方法を提供することを目的とす
る。
還元反応は、４００ ’Ｃ以下ではｃｏまたはＨ！の分
圧をかなり高くしなければならず、また還元力も弱いの
で好ましくない。したがって、還元処理は４００℃以上
の温度で行う必要がある。
圧をかなり高くしなければならず、また還元力も弱いの
で好ましくない。したがって、還元処理は４００℃以上
の温度で行う必要がある。
また、酸化物の付着した処理品をＣＯｚガス、Ｈ，Ｏガ
スの雰囲気で加熱処理すると、下記式の脱炭反応が生ず
る。
スの雰囲気で加熱処理すると、下記式の脱炭反応が生ず
る。
（Ｃ）＋ＧＯ□、：”２ Ｃ０
（Ｃ） ＋Ｈｔｏ ；： ＣＯ＋ Ｈｚただし、（Ｃ）
は鋼中の炭素 上記式の脱炭反応は、６００℃以上の温度から始まるか
ら、この温度に上昇するまでの間に酸化物の還元反応を
完了させる必要がある。
は鋼中の炭素 上記式の脱炭反応は、６００℃以上の温度から始まるか
ら、この温度に上昇するまでの間に酸化物の還元反応を
完了させる必要がある。
この発明においては、上記の温度範囲で酸化物の還元反
応を終了させるに当たり、Ｈ２ガスまたはＨ２を含存す
る混合ガスを炉内に導入しながら炉内の雰囲気ガスを循
環させて、炉内の露点が２０℃以下となるまで水分を除
去した後、炉内温度を焼なまし処理温度まで昇温させる
ようにしている。
応を終了させるに当たり、Ｈ２ガスまたはＨ２を含存す
る混合ガスを炉内に導入しながら炉内の雰囲気ガスを循
環させて、炉内の露点が２０℃以下となるまで水分を除
去した後、炉内温度を焼なまし処理温度まで昇温させる
ようにしている。
なお、炉内雰囲気ガスの露点を２０℃以下にする理由は
、炉内温度が４００〜６００℃の範囲において、処理品
、すなわち鋼中の炭素と炉内雰囲気中のＨ，Ｏとの反応
が脱炭反応を起こさず、また鋼に対して酸化反応を起こ
さない還元領域中に炉内雰囲気を調節する必要性がある
ためである。
、炉内温度が４００〜６００℃の範囲において、処理品
、すなわち鋼中の炭素と炉内雰囲気中のＨ，Ｏとの反応
が脱炭反応を起こさず、また鋼に対して酸化反応を起こ
さない還元領域中に炉内雰囲気を調節する必要性がある
ためである。
この発明の方法を実施する装置を第１図に示す。
同図において、符号１０は炉体、１２はＨ□ガス導入管
、１４は復圧用の液体Ｎ２轟入管、１６は炉内圧力を一
定に保つためのリリーフ弁である。
、１４は復圧用の液体Ｎ２轟入管、１６は炉内圧力を一
定に保つためのリリーフ弁である。
上記の炉体１０には、冷却［１Ｂが連結され、冷却機１
８に内蔵されたポンプにより、炉内の雰囲気ガスを吸引
して循環させ、雰囲気ガスの露点が２０℃以下となるま
で炉内の水分を除去するようにしいてる。
８に内蔵されたポンプにより、炉内の雰囲気ガスを吸引
して循環させ、雰囲気ガスの露点が２０℃以下となるま
で炉内の水分を除去するようにしいてる。
次に、この発明の方法による加熱処理の一例を、第２図
のタイムチャートによって説明する。
のタイムチャートによって説明する。
まず、常温で炉内を真空引きして約１〜２ Ｔｏｒｒに
減圧した後、液体Ｎ２を導入して大気圧よりやや高い圧
力まで復圧する。次いで昇温を開始し、炉内温度が約２
５０℃に達した時点から、Ｈ！ガスを導入する。これと
同時に冷却機の運転を開始して冷却機に内蔵されている
ポンプにより炉内の雰囲気ガスを循環させながら冷却す
るとともに除水して、炉内の露点を２０℃とする。この
間、Ｈｚガスは１，８ｒｒｒ／ｈｒの流量を導入し、７
〜８時間経過後に、炉内温度を４５０〜５５０°Ｃに昇
温し、この温度で３〜４時間保持させた後、Ｈ２ガスの
導入と雰囲気ガスの循環とを停止する。上記の雰囲気ガ
スの循環によって炉内が負圧になると、自動的にＩＪ
ＩＪ−）弁が作動し、液体Ｎ２を導入して復圧する。以
上によって、処理品に付着している酸化物の還元反応が
終了する。
減圧した後、液体Ｎ２を導入して大気圧よりやや高い圧
力まで復圧する。次いで昇温を開始し、炉内温度が約２
５０℃に達した時点から、Ｈ！ガスを導入する。これと
同時に冷却機の運転を開始して冷却機に内蔵されている
ポンプにより炉内の雰囲気ガスを循環させながら冷却す
るとともに除水して、炉内の露点を２０℃とする。この
間、Ｈｚガスは１，８ｒｒｒ／ｈｒの流量を導入し、７
〜８時間経過後に、炉内温度を４５０〜５５０°Ｃに昇
温し、この温度で３〜４時間保持させた後、Ｈ２ガスの
導入と雰囲気ガスの循環とを停止する。上記の雰囲気ガ
スの循環によって炉内が負圧になると、自動的にＩＪ
ＩＪ−）弁が作動し、液体Ｎ２を導入して復圧する。以
上によって、処理品に付着している酸化物の還元反応が
終了する。
続いて炉内温度を球状化処理温度（６８０〜７６０℃）
まで昇温させて５〜１５時間保持し、処理品を加熱処理
する。
まで昇温させて５〜１５時間保持し、処理品を加熱処理
する。
処理品の加熱処理の終了後は、炉内温度を２０’Ｃ／
ｈ ｒの割合で降温させ、６００℃に降温した時点から
強制冷却して炉内温度を５５０ ｃとした後、処理品を
炉内から取り出す。
ｈ ｒの割合で降温させ、６００℃に降温した時点から
強制冷却して炉内温度を５５０ ｃとした後、処理品を
炉内から取り出す。
実験例
石灰水に浸漬した後、伸線を行った酸化膜１０μｍある
炭素鋼線材（３４５Ｃ）１０ｔｏｎを処理品として、上
記実施例の処理条件で球状化焼なまし処理したものにつ
いて、脱炭層のを無を測定し結果によると、この線材に
は脱炭がないことが確認された。
炭素鋼線材（３４５Ｃ）１０ｔｏｎを処理品として、上
記実施例の処理条件で球状化焼なまし処理したものにつ
いて、脱炭層のを無を測定し結果によると、この線材に
は脱炭がないことが確認された。
なお、酸化膜が３〜１０μｍある線材を、従来の方法で
球状化焼なまし処理した場合は、０．１０ ｍｍの脱炭
層が形成された。
球状化焼なまし処理した場合は、０．１０ ｍｍの脱炭
層が形成された。
以上説明したように、この発明によれば、鉄鋼処理品の
酸化物の還元処理過程中にＨ２ガスまたはＨ２を含有す
る混合ガスを導入しながら雰囲気ガスを循環して炉内ｎ
点を２０℃以下とした後に、焼なまし処理温度まで昇温
させるようにしているから、必要最小限の還元性ガスを
使用して脱炭反応を生ずることのない加熱処理を行うこ
とができ、中性ガスあるいは還元性ガスの消費量を大幅
に低減して安価で技術的に確実で容易な無税炭焼なまし
処理が可能となる。
酸化物の還元処理過程中にＨ２ガスまたはＨ２を含有す
る混合ガスを導入しながら雰囲気ガスを循環して炉内ｎ
点を２０℃以下とした後に、焼なまし処理温度まで昇温
させるようにしているから、必要最小限の還元性ガスを
使用して脱炭反応を生ずることのない加熱処理を行うこ
とができ、中性ガスあるいは還元性ガスの消費量を大幅
に低減して安価で技術的に確実で容易な無税炭焼なまし
処理が可能となる。
第１図は、この発明の方法に使用する装置を示すブロッ
ク図、第２図はこの発明の実施例を示すタイムチャート
である。 図中、１０は炉体、１２はＨ２ガス導入管、１８は冷却
機である。
ク図、第２図はこの発明の実施例を示すタイムチャート
である。 図中、１０は炉体、１２はＨ２ガス導入管、１８は冷却
機である。
Claims (1)
- 鉄鋼処理品の焼なまし処理を行うに当たり、炉内温度を
焼なまし処理温度まで昇温させる前に、炉内温度を４０
０〜６００℃に保持してＨ＿２ガスまたはＨ＿２を含有
する混合ガスを導入しながら炉内の雰囲気ガスを循環さ
せて水分を除去し、炉内雰囲気ガスの露点を２０℃以下
にして処理品の酸化物を還元処理することを特徴とする
鉄鋼処理品の無脱炭焼なまし方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18247384A JPS6160820A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 鉄鋼処理品の無脱炭焼なまし方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18247384A JPS6160820A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 鉄鋼処理品の無脱炭焼なまし方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6160820A true JPS6160820A (ja) | 1986-03-28 |
| JPS644565B2 JPS644565B2 (ja) | 1989-01-26 |
Family
ID=16118879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18247384A Granted JPS6160820A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 鉄鋼処理品の無脱炭焼なまし方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6160820A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5892102A (en) * | 1996-02-09 | 1999-04-06 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Catalyst used in production of carboxylic acid esters and process for producing these esters |
| JP2001181735A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Hitachi Metals Ltd | 鋼材の焼入れ方法 |
| JP2019196524A (ja) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | 大同プラント工業株式会社 | 焼鈍炉及び防錆処理方法 |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP18247384A patent/JPS6160820A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5892102A (en) * | 1996-02-09 | 1999-04-06 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Catalyst used in production of carboxylic acid esters and process for producing these esters |
| JP2001181735A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Hitachi Metals Ltd | 鋼材の焼入れ方法 |
| JP2019196524A (ja) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | 大同プラント工業株式会社 | 焼鈍炉及び防錆処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS644565B2 (ja) | 1989-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |