JPS644565B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS644565B2 JPS644565B2 JP18247384A JP18247384A JPS644565B2 JP S644565 B2 JPS644565 B2 JP S644565B2 JP 18247384 A JP18247384 A JP 18247384A JP 18247384 A JP18247384 A JP 18247384A JP S644565 B2 JPS644565 B2 JP S644565B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- furnace
- temperature
- annealing
- reducing
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
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400〜600℃に保持してH2ガスも
しくはH2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℃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。
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400〜600℃に保持してH2ガスも
しくはH2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℃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、N2＋RX
ガス、NXガス等が用いられている。
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、N2＋RX
ガス、NXガス等が用いられている。
酸化物（Fe3O4、FeO、Fe2O3）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H2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H2O、CO2を発生する。
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H2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H2O、CO2を発生する。
FeO＋COFe＋CO2
Fe3O4＋CO3FeO＋CO2
Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
FeO＋H2Fe＋H2O
Fe3O4＋H23FeO＋H2O
Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O
上記の還元反応を右側に進行させるためには、
H2ガス、COガスを供給し、反応によつて生ずる
H2O、CO2を除去する必要があるが、従来はH2
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H2O、CO2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。
H2ガス、COガスを供給し、反応によつて生ずる
H2O、CO2を除去する必要があるが、従来はH2
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H2O、CO2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、炉内がスーテイ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。
には、炉内がスーテイ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。
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。
還元反応は、400℃以下ではCOまたはH2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。したがつて、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。したがつて、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CO2ガス、
H2O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。
H2O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。
〔Ｃ〕＋CO22CO
〔Ｃ〕＋H2OCO＋H2
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。
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を含有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。
の還元反応を終了させるに当たり、H2ガスまた
はH2を含有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
H2O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。
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
H2O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H2
ガス導入管、１４は復圧用の液体N2導入管、１
６は炉内圧力を一定に保つためのリリーフ弁であ
る。
す。同図において、符号１０は炉体、１２はH2
ガス導入管、１４は復圧用の液体N2導入管、１
６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、冷却機１８が連結され、
冷却機１８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。
冷却機１８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図のタイムチヤートによつて説明する。
を、第２図のタイムチヤートによつて説明する。
まず、常温で炉内を真空引きして約１〜2Torr
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250℃に達した時点から、H2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、H2ガス
は1.8m3/hrの流量を導入し、７〜８時間経過後
に、炉内温度を450〜550℃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
循環によつて炉内が負圧になると、自動的にリリ
ーフ弁が作動し、液体N2を導入して復圧する。
以上によつて、処理品に付着している酸化物の還
元反応が終了する。
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250℃に達した時点から、H2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、H2ガス
は1.8m3/hrの流量を導入し、７〜８時間経過後
に、炉内温度を450〜550℃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
循環によつて炉内が負圧になると、自動的にリリ
ーフ弁が作動し、液体N2を導入して復圧する。
以上によつて、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
℃／ｈｒ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℃とした後、処理
品を炉内から取り出す。
℃／ｈｒ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℃とした後、処理
品を炉内から取り出す。
実施例
石灰水に浸漬した後、伸線を行つた酸化膜10μ
ｍある炭素鋼線材（S45C）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、脱炭層の有無を測定し結果に
よると、この線材には脱炭がないことが確認され
た。
ｍある炭素鋼線材（S45C）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、脱炭層の有無を測定し結果に
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、0.10mmの
脱炭層が形成された。
方法で球状化焼なまし処理した場合は、0.10mm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露点を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脱炭焼
なまし処理が可能となる。
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露点を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脱炭焼
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
すブロツク図、第２図はこの発明の実施例を示す
タイムチヤートである。 図中、１０は炉体、１２はH2ガス導入管、１
８は冷却機である。
すブロツク図、第２図はこの発明の実施例を示す
タイムチヤートである。 図中、１０は炉体、１２はH2ガス導入管、１
８は冷却機である。
Claims (1)
- 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400〜600℃に保持したH2ガスま
たはH2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 JPS6160820A (ja) | 1986-03-28 |
| JPS644565B2 true 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) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09216850A (ja) * | 1996-02-09 | 1997-08-19 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | カルボン酸エステルの製造方法 |
| JP3897274B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2007-03-22 | 日立金属株式会社 | 鋼材の焼入れ方法 |
| JP6895409B2 (ja) * | 2018-05-10 | 2021-06-30 | 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6160820A (ja) | 1986-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |