WO2000017405A1 - Procede et appareil de traitement thermique de l'acier - Google Patents

Procede et appareil de traitement thermique de l'acier Download PDF

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Yukihiro Oishi
Nozomu Kawabe
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite

Definitions

  • the present invention relates to a heat treatment method and a heat treatment apparatus for steel which are inexpensive and can obtain sufficient strength after heat treatment.
  • Lead and molten salts have the advantage of having a high heat transfer coefficient and the ability to obtain high-strength steel due to the high cooling rate of steel, and are the most effective refrigerants for obtaining high-quality properties. is there.
  • the use of a lead bath furnace and a molten salt furnace generates harmful gases and harmful substances such as lead oxide, which is not preferable from the viewpoint of generating pollution.
  • a main object of the present invention is to provide a low-cost and environmentally friendly heat treatment method and apparatus for a pollution-free steel utilizing a refrigerant having a high heat transfer coefficient.
  • the present invention achieves the above object by cooling steel in a mixture of solid particles and water.
  • the mixture may be in a suspended state in which solid particles are dispersed in water, but it is preferable to precipitate the solid particles in water and cool the steel in the sedimentary layer. It is more effective.
  • a refractory material that has a high thermal conductivity and does not deteriorate even when it comes into contact with steel at about 900 to 1000 ° C is preferable.
  • Oxides are particularly suitable. More specifically, selected from A 1 2 0 3, CaO, MgO, S i 0 2, Z r0 2, Z r0 2 'S i 0 2, B 2 0 3, FeO, Fe0 2 , and Fe 2 0 3 At least one of them was mentioned. In particular, by mixing iron oxide (FeO, Fe0 2 or Fe 2 0 3), it is effective in that it nil alteration of the refrigerant in the long-term heat treatment.
  • any effect can be obtained, but considering continuous use over a long period of time, oxide-based materials are considered to be deteriorated and corroded.
  • Sand is preferred.
  • graphite powder may be used as the solid particles.
  • Graphite powder has a low specific gravity and a high thermal conductivity, so it is particularly suitable as a refrigerant material for coiled steel wire. It is desirable to prevent aggregation of substances that have the property of aggregation, such as graphite powder, by adding a surfactant.
  • the specific gravity of the solid particles is desirably 1.0 or more. If the specific gravity is less than 1.0, the solid particles float on the water, making it difficult for the steel to pass through the particles.
  • the upper limit of the specific gravity is preferably set to 5.0. If it exceeds 5.0, it becomes difficult to insert and transport steel into solid particles. In particular, when heat treatment is performed on a coiled steel wire, it becomes difficult to insert and transport the steel wire into solid particles. More preferably, the upper limit of the specific gravity of the solid particles is 3.0. You. It should be noted that even if the material has a large specific gravity, a refractory whose weight per unit volume is reduced by being formed in a hollow may be used as solid particles.
  • the particle size of the solid particles is desirably 80 wt% or more and the particle size is l.Omm or less. If the particle size exceeds 1 mm, the space where water can directly contact the steel becomes large, and a cooling effect due to nucleate boiling of water may appear to generate martensite, which is not preferable.
  • the average particle size of the solid particles is preferably 150 / XD1 or less. By setting the length to 150 m or less, steel can be easily inserted and transported even with solid particles whose specific gravity is close to 5.0. It is more preferably ⁇ ⁇ or less.
  • the lack of water around the steel can reduce the cooling rate and improve the strength variation in the longitudinal direction of the steel.
  • a heat treatment device that has a liquid tank that stores water and a solid particle tank that is divided by a mesh in the liquid tank and that is loaded with solid particles. This mesh is structured with finer openings than the size of the solid particles. Then, cooling is performed by inserting steel into a mixture of solid particles and water in the solid particle tank.
  • the insertion depth of steel into the mixture of solid particles and water shall be within 40 cm.
  • the mesh is formed with openings finer than the particle size of the solid particles, so that the solid particles do not spill out of the mesh. Therefore, the solid particle tank is composed of a mixture of solid particles and water, and the liquid layer is composed of only water.
  • the material of the mesh is not particularly limited as long as it can hold solid particles. Stainless steel or the like is preferred.
  • Means for stirring include rotating a fin with a fin in a liquid tank or forming a water flow with a pump. By stirring the water in the liquid tank, water permeation into the solid particle tank is promoted, and water shortage around the steel is suppressed.
  • the insertion depth of the steel into the mixture of the solid particles and water is more preferably 25 cm or less, and further preferably 10 cm or less. This is because the deeper the insertion depth, the more difficult it is to supply water around the steel in the solid particle layer.
  • Configuration 3 forms a water flow between solid particles to prevent water shortage around the steel.
  • a pipe-shaped ejection port is arranged below the solid particles, and water is supplied from the ejection port toward the solid particles.
  • the solid particles do not flow, but a water flow is formed between the solid particles to suppress water deficiency around the steel.
  • a water flow is formed between the solid particles, but also the solid particles themselves may flow.
  • a mesh-shaped outlet having a large number of small holes is provided below the solid particles, and water is supplied from the outlet.
  • the fluidization method includes the supply of water, steam, air, etc.
  • steam or air is not preferable because a space for steam or air is formed between solid particles.
  • a stable heat treatment can be performed only by fluidizing by supplying water.
  • water in the refrigerant includes hot water.
  • the preferred water temperature is 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and even more preferably 90 ° C. or higher. If the temperature is lower than 50 ° C, martensite may be generated. If the water temperature is set to 90 ° C or higher, the change in water temperature due to the steel temperature can be suppressed as much as possible, and stable heat treatment can be performed.
  • the heat treatment method of the present invention may be performed either offline or in-line directly to the rolled steel material.
  • the shape to be heat-treated can be applied to any shape such as a plate and a wire. In particular, it is optimal for wire rods.
  • the heat treatment apparatus is a heat treatment apparatus in which steel is immersed in a coolant tank, wherein the coolant tank includes a liquid tank in which water is stored, and a mesh in the liquid tank. And a solid particle tank filled with solid particles, wherein the mesh is configured to have openings smaller than the particle diameter of the solid particles.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of the heat treatment method of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the heat treatment method of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the cooling rate, the refrigerant temperature, and the presence or absence of martensite.
  • FIG. 4 (a) is a schematic view of a heat treatment apparatus using zircon sand and water as a refrigerant, (b) is a schematic view of the heat treatment apparatus of the present invention in which zircon sand and water are divided by a mesh, and (c) is (b).
  • FIG. 2 is a schematic view of a heat treatment apparatus of the present invention for stirring water in a liquid tank in addition to the apparatus of FIG.
  • FIG. 5 is a graph showing the tensile strength distribution in the longitudinal direction of the steel wire heat-treated by each of the devices shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c).
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the difference in the depth at which a steel wire is inserted into a mixture of zircon sand and water and the tensile strength distribution in the longitudinal direction of the steel wire.
  • FIG. 7 is a schematic view of the apparatus of the present invention for supplying water to zircon sand.
  • FIG. 8 is a graph showing the tensile strength distribution in the longitudinal direction of the steel wire when water is supplied to the zircon sand using the apparatus shown in FIG.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of the apparatus of the present invention for flowing zircon sand.
  • FIG. 10 is a graph showing the tensile strength distribution in the longitudinal direction of the steel wire when the zircon sand is flowed using the apparatus of FIG. 9 and when it is not. The explanation of the sign is as follows.
  • 1 heating furnace
  • 2 refrigerant tank
  • 3 steel wire
  • 4 water
  • 5 is sand
  • 1 1 is boiling water
  • 1 2 Is solid particles
  • 13 is steel wire
  • 21 is zircon sand
  • 22 is water
  • 23 is mesh
  • 24 is solid particle tank
  • 25 is liquid tank
  • 26 is high carbon steel wire
  • 27 is pipe, 28 small hole.
  • An off-line patterning process is performed by heating a ⁇ 11.5 mm carbon steel wire containing C: 0.80 wt%, Si: 0.22 wt%, and Mn: 0.73 wt%, and then cooling it under the following two conditions.
  • a ⁇ 11.5 mm carbon steel wire containing C: 0.80 wt%, Si: 0.22 wt%, and Mn: 0.73 wt% and then cooling it under the following two conditions.
  • a refrigerant tank 2 is provided immediately after the heating furnace 1, and the steel wire 3 heated in the heating furnace 1 is introduced into the refrigerant tank 2.
  • Water 4 and sand 5 are put in the refrigerant tank 2, and the sand 5 is kept in a state of being settled in the water.
  • the heating temperature of the steel wire 3 in the heating furnace 1 is 950 ° C and the water 4 is hot water of 97 ° C, and the heated steel wire 3 is introduced into the precipitated sand and cooled (Example 1).
  • the main component of the sand is Zr0 2 (Jirukonia).
  • a steel containing C: 0.80 wt%, Si: 0.22 t%, and Mn: 0.73 wt% was rolled into a ⁇ 11.5 mm wire, and this wire was immediately introduced into the refrigerant tank under condition (1) of Test Example 1.
  • Inline patenting was performed.
  • the strength was 1225 N / mm 2 , and the same strength as that of off-line patenting was obtained. This indicates that the method of the present invention can be applied to direct heat treatment after rolling.
  • a refrigerant tank 2 is provided immediately after the heating furnace 1, and the steel wire 3 heated in the heating furnace 1 is introduced into the refrigerant tank 2.
  • the refrigerant tank 2 contains water 4 and solid particles 5 as a refrigerant, and the solid particles 5 are maintained in a state of being precipitated in water.
  • the steel wire 3 introduced into the coolant tank 2 is heat-treated through the precipitated solid particles
  • Example 2-1 As is evident from Table 1, the lead patent of Comparative Example 2-1 was used for both Examples 2-2-2. The strength was almost equivalent to that of the ring. It can be seen that any of the solid particles used in the test is effective. Also, it can be seen that Example 2-1 in which solid particles are precipitated is more effective in improving strength than Example 2-2 in which solid particles are dispersed in water. Therefore, according to the method of the present invention, it can be seen that strength equivalent to lead patenting can be obtained. - ⁇ Test Example 4>
  • the specific gravity using a Z r0 2 of 5.6 to solid particles it was not possible to insert the steel wire. Also, if the specific gravity had use the A 1 2 0 3 of 3.9 to solid particles, the average particle diameter can be inserted a steel wire when: 0.99 m was confirmed. Furthermore, if the specific gravity of the S i 0 2 of 2.2 and the solid particles were found to perform insertion Razz readily steel wire involved in particle size. Therefore, it is understood that the specific gravity of the solid particles is preferably 5.0 or less, and the particle diameter is desirably 150 // m or less. In addition, all the particles showed a strength of 1228 to 1232 MPa, which was equal to or higher than the strength of 1222 MPa for lead patented wire of the same diameter. The upper strength is shown.
  • the steel wire of 11.5 was formed into a coil shape, introduced into a refrigerant under the following conditions (1) to (4), and heat-treated.
  • the tensile strength of the heat-treated steel wire was measured.
  • Graphite powder with a specific gravity of 2.2 and an average particle size of 400 m was used as the solid particles.
  • the temperature of the steel wire when the refrigerant was introduced was 900 ° C, the water temperature was 97 ° C, and the relative speed between the refrigerant and the steel wire was about 50 cmZ sec.
  • condition 1 was 1232 MPa
  • condition 2 was 1242 MPa
  • condition 3 was 1235 MPa
  • condition 2 was 1222 MPa
  • all the conditions 1 to 3 of the method of the present invention were better than the condition 1 of the comparative example.
  • graphite powder is more effective when precipitated than when dispersed. In condition (3), no aggregation of the graphite powder was observed due to the effect of the surfactant.
  • the cooling rate was evaluated by changing the temperature of the mixed solution of graphite powder and water.
  • the temperature of the steel wire when the refrigerant was charged was 900 ° (:, the relative speed between the refrigerant and the steel wire was about 50 cm / sec.
  • the result is shown in the graph of Fig. 3.
  • the refrigerant temperature Is below 50 ° C the cooling rate is high, and the generation of martensite is observed.
  • the refrigerant temperature is 90 ° C or higher, the cooling rate is stable.
  • Si0 2 and A1 2 0 3 hollow particles composed mainly of (commercially available as refractory: specific gravity 0.7) is dispersed in boiling water, this as a refrigerant, similar to the steel wire in Test Example 6 in the refrigerant For cooling.
  • the temperature of the steel wire when the refrigerant is introduced is 900 ° C, and the relative speed between the refrigerant and the steel wire is about 50 cmZsec.
  • the tensile strength after the heat treatment was measured, it was found to be 1221 MPa, a high strength corresponding to a lead patenting material.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of the heat treatment apparatus of the present invention.
  • the equipment of (a) is installed in the heat treatment tank.
  • Particle size 0. 1 to 0. 3 mm zircon sand 1 (Z r0 2 'S i 0 2) put in, in which precipitated in water 22 of 97 ° C.
  • the heat treatment apparatus is divided into a solid particle tank 24 on the inside and a liquid tank 25 on the outside by a mesh of mesh 0.023.
  • Solid particles vessel 24, a particle diameter 0. 1 to 0 3 mm zircon sand 21. (Zr0 2 - S i 0 2) placed, are precipitated into the 97 ° C water 22.
  • the device shown in (C) differs from the device in (b) in that the water 22 outside the mesh 23 is stirred by a stirrer (not shown).
  • FIG. 7 shows a schematic diagram of the heat treatment apparatus of the present invention.
  • water 22 and zircon sand 1 are loaded into a heat treatment tank, and zircon sand 1 is precipitated in the water 22.
  • a plurality of pipes 27 are arranged in parallel at the bottom of the heat treatment layer, and water (97 ° C) is constantly supplied from each pipe 2 to the zircon sand 21.
  • water 97 ° C
  • water is forcibly supplied between the zircon sand particles, and a water flow is formed between the particles.
  • the same experiment as in Test Example 10 was performed using this heat treatment tank.
  • a heat treatment was similarly performed on an apparatus without water supply from the pipe 27, and the strength of the steel wire after the treatment was measured.
  • Fig. 8 shows the results. It is clear that stable high strength can be obtained by this method.
  • FIG. 9 shows a schematic diagram of the heat treatment apparatus of the present invention.
  • water 22 and zircon sand 21 are charged into a heat treatment tank, and zircon sand 21 is precipitated in water 11.
  • a large number of small holes 28 are formed on almost the entire surface, and water is jetted from the small holes 28 to flow the zircon sand 21.
  • a prototype was produced in the same manner as in Test Example 10.
  • a heat treatment was similarly performed on an apparatus in which the zircon sand 21 did not flow, and the strength of the steel wire after the treatment was measured.
  • Figure 10 shows the results. It can be seen that stable high strength can be obtained by the method of the present invention.
  • the base metal containing 0.82wt was hot-rolled to ⁇ 11.5mm, and the non-concentric ring-shaped rolled wire was directly heat-treated under the following conditions.
  • the refrigerant was a mixture of solid particles and water, and the refrigerant temperature was 97 ° C.
  • the solid particles zirconium Nia (Zr0 2), zircon (Zr0 2 'Si0 2), alumina (A 1 2 0 3), using four kinds of silica (Si0 2).
  • the average size of each solid particle is about 200 / im. These fixed particles are precipitated in water. Warm water of the same temperature was blown out from the lower part of the cooling tank to flow the solid particles.
  • the wire was inserted into the cooling bath without resistance.
  • Ma the obtained strength was 1230 to 1250 MPa, irrespective of the type of solid particles, and was equivalent to the case where lead patterning was performed.
  • a high-strength steel material can be obtained at low cost and without pollution. Also, by specifying the particle size of the solid particles, it is possible to suppress the generation of nucleate boiling and the generation of martensite. Furthermore, by specifying the specific gravity of the solid particles or fluidizing the solid particles in water, it is possible to easily insert a coil-shaped wire rod into a refrigerant. It is applicable to direct heat treatment after rolling and off-line heat treatment, and is effective for patenting wire.
  • a low cost and environmentally friendly non-polluting heat treatment can be performed using a refrigerant having a high heat transfer coefficient.
  • a refrigerant having a high heat transfer coefficient.

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Description

明細書 鋼の熱処理方法および熱処理装置 技術分野 - 本発明は、 安価でかつ熱処理後に十分な強度を得ることができる鋼の熱 処理方法および熱処理装置に関するものである。 背景技術
従来、 パテンティング処理としては、 鉛パテンティング、 溶融塩パテン ティング、 流動層パテンティング、 空気パテンティング、 ミストパテンテ ィングなどが知られている。 オフラインにてパテンティング処理する場合 には、 鉛層または流動層が多く用いられ、 圧延後の直接熱処理では、 溶融 塩、 空気、 ミストなどが用いられている。
鉛、 および溶融塩は熱伝達係数が大きく、 鋼材の冷却速度が速いため高 強度の鋼材を得ることができるというメリッ トがあり、 高品質な特性を得 るためには最も効果的な冷媒である。 しかし、 反面、 高コストであること に加え、 鉛浴炉ゃ溶融塩炉を使用するため、 有害なガスおよび酸化鉛など の有害物質が発生し、 公害発生の観点から好ましくない。
また、 空気やミストを冷媒として用いた場合は、 環境面では問題ないも のの、 熱伝達係数が小さく、 冷却速度が遅いため、 鋼材にパ一ライ ト変態 を遅らせる元素の添加なしには、 高強度材が得難く、 鉛によるパテンティ ング材の強度に劣るという問題がある。
流動層による熱処理においても熱伝達係 ;数が小さいために、 線の熱処理 においては Φ 2. 0ΙΜΙ以上の太い線への適用は、 強度が得難いという問題か ら困難である。
このように、 オフラインでのパテンティ ング処理および圧延後の直接熱 処理のいずれにおいても、 高強度が得られるように熱伝達係数が大きいこ と、 低コストおよび無公害といった 3つの課題を同時に解決できるような 冷媒は知られていない。
従って、 本発明の主目的は、 高い熱伝達係数を有する冷媒を利用し、 低 コス卜でしかも環境に優しい無公害の鋼の熱処理方法および熱処理装置を 提供することにある。
- 発明の開示
本発明は、 固体粒子と水の混合物中にて鋼を冷却することで上記の目的 を達成する。
ここで、 前記混合物は固体粒子が水中に分散した懸濁状態でもよいが、 固体粒子を水中に沈殿させ、 その沈殿層中にて鋼を冷却することが好まし レ これにより冷却速度はより速くなり、 一層効果的である。
固体粒子としては、 熱伝導率が大きく、 900〜 1000°C程度の鋼が接触して も変質しない耐火材料が好ましい。 特に酸化物が適切である。 より具体的 には、 A 1203、 CaO、 MgO、 S i 02、 Z r02、 Z r02 ' S i 02、 B203、 FeO、 Fe02および Fe203 から選択された少なくとも 1種が挙げられる。 特に、 酸化鉄 （FeO、 Fe02 または Fe203) を混合すれば、 長期間の熱処理において冷媒の変質を皆無に する点で有効である。 固体粒子には、 酸化物系の砂の他、 金属、 合金粒子 など、 どれを適用しても効果は得られるが、 長期間にわたる連続使用を考 えると、 劣化 ·腐食の点から酸化物系の砂が好ましい。 その他、 固体粒子 として黒鉛粉末を用いても良い。 黒鉛粉末は比重が軽く、 熱伝導率が大き いため、 特にコイル状に成形した鋼線の冷媒材料として適している。 黒鉛 粉末などの凝集する性質がある物質は、 界面活性剤の添加により凝集を防 止することが望ましい。
次に、 固体粒子の比重は 1 . 0以上とすることが望ましい。 比重が 1 . 0未 満では固体粒子が水に浮いてしまうため、 粒子中への鋼の通過が困難とな るためである。 また、 比重の上限は 5. 0 とすることが好ましい。 5. 0を超 えると固体粒子中への鋼の挿入および搬送が困難になるからである。特に、 コイル状に成形した鋼線の熱処理を行う場合、 固体粒子中への鋼線の挿入 および搬送が困難になる。 より好ましい固体粒子の比重の上限は 3. 0であ る。 なお、 比重の大きな材料であっても、 中空に形成することで単位体積 当たりの重量を小さく した耐火物を固体粒子としても良い。
固体粒子の粒径は、 80w t %以上を粒径 l . Omm以下とすることが望ましい。 この粒子径が 1 mmを超えると、 水が直接鋼と接触し得る空間が大きくなり、 水の核沸騰による冷却効果が現れてマルテンサイ 卜が生成されることがあ り、 好ましくないからである。 特に、 固体粒子の平均粒径は 1 50 /X D1以下が 好ましい。 1 50 m以下とすることで、 比重が 5. 0に近い固体粒子でも鋼の 挿入 ·搬送が容易に行える。 より好ましくは Ι ΟΟ ιη以下である。
さらに、 次の①〜③のいずれかの構成を採ることで、 鋼周辺の水が欠乏 することにより冷却速度が低下して鋼の長手方向で強度がばらつくことを 改善できる。
①水が蓄えられた液体槽と、 液体槽中でメッシュにより区画されて固体 粒子が装填された固体粒子槽とを具えた熱処理装置を用いる。 このメッシ ュは固体粒子の粒径よりも細かい目開きに構成されている。 そして、 固体 粒子槽における固体粒子と水との混合物中に鋼を挿入して冷却を行う。
②固体粒子と水との混合物中への鋼の挿入深さを 40cm以内とする。
③固体粒子間に強制的に水を供給し、 鋼周辺における固体粒子間の水の 欠乏を防止する。
構成①において、 メッシュは固体粒子の粒径よりも細かい目開きに構成 されているため、 固体粒子がメッシュの外側にこぼれ出すことはない。 そ のため、 固体粒子槽は固体粒子と水との混合物で構成され、 液体層は水の みで構成される。 メッシュの材料は固体粒子を保持することができれば特 に限定されない。 ステンレスなどが好適である。 メッシュによって熱処理 装置を 2重にすることにより、 固体粒子槽の周囲には常に水がある状態が 達成でき、 鋼周辺の水の欠乏を防ぐ。
また、 液体槽中の水は攪拌することが好ましい。 攪拌する手段は、 液体 槽中でフィ ンの付いたロー夕を回転させるとか、 ポンプで水流を形成する ことなどが挙げられる。 液体槽中の水を攪拌することで、 固体粒子槽中へ の水の浸透を促し、 鋼周辺の水の欠乏を抑制する。 構成②において、 固体粒子と水との混合物中 （特に固体粒子中） への鋼 の挿入深さは、 より好ましくは 25 cm以内、 さらに好ましくは 1 0cm以内で ある。 挿入深さが深くなるほど固体粒子層中の鋼周囲に水を供給すること が困難になるためである。
構成③は、 固体粒子間に水流を形成して鋼周辺の水の欠乏を防止する。 - より具体的には、 固体粒子の下部にパイプ状の噴出口を並列し、 この噴出 口から固体粒子に向けて水を供給することが好ましい。 それにより、 固体 粒子は流動しないが、 固体粒子間に水流を形成して鋼周辺での水の欠乏を 抑制する。
その他、 固体粒子間に水流を形成するだけでなく、 固体粒子自体を流動 させても良い。 固体粒子を流動化させるには、 固体粒子の下部に多数の小 孔が開いたメッシュ状の噴出口を設け、 この噴出口より水を供給すること が挙げられる。 流動化の方法には、 水、 蒸気、 空気などの供給があるが、 蒸気、空気では固体粒子間に蒸気や空気の空間が形成されて好ましくない。 水の供給により流動化することによりはじめて安定した熱処理を行うこと ができる。
一方、 冷媒における 「水」 には温水も含む。 好ましい水温としては 50°C 以上、 より好ましぐは 70°C以上、 さらに好ましくは 90°C以上である。 50°C 未満ではマルテンサイ 卜が生成される恐れがある。水温を 90°C以上とすれ ば、 鋼の温度によって水温が変化することを極力抑えられ、 安定した熱処 理を行うことができる。
また、 本発明の熱処理方法は、 圧延後の鋼材に対して、 オフラインで行 つてもインラインによる直接熱処理としてもいずれでもよい。
なお、 本発明熱処理の対象材料には種々の鋼が挙げられるが、 炭素鋼に 対して効果的である。 特に高炭素鋼が好適である。 さらに、 熱処理対象の 形状は、 板、 線などいかなる形状に対しても適用可能である。 特に、 線材 に対して最適である。
そして、 本発明熱処理装置は、 鋼を冷媒槽中に浸漬する熱処理装置にお いて、 前記冷媒槽は、 水が蓄えられた液体槽と、 液体槽中でメッシュによ り区画されて固体粒子が装填された固体粒子槽とを具え、 このメッシュは 固体粒子の粒径よりも細かい目開きに構成されたことを特徴とする。
ここで、 液体槽における水の攪拌手段を具えることが好ましい。 また、 固体粒子間に強制的に水を供給する手段を具えることが好適である。特に、 水の供給により固体粒子の流動化手段を具えることが望ましい。 - 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明熱処理方法の説明図である。
図 2は、 本発明熱処理方法の説明図である。
図 3は、 冷却速度、 冷媒温度およびマルテンサイ トの発生の有無との関 係を示すグラフである。
図 4は、 （a ) はジルコンサンドと水を冷媒とした熱処理装置の概略図、 ( b ) はジルコンサンドと水をメッシュで区画した本発明熱処理装置の概 略図、 （c ) は （b ) の装置に加えて液体槽の水を攪拌する本発明熱処理 装置の概略図である。
図 5は、 図 4 ( a ) 〜 （c ) の各装置で熱処理した鋼線の長手方向にお ける引張強度分布を示すグラフである。
図 6は、 ジルコンサンドと水の混合物中に鋼線を挿入する深さの相違と 鋼線長手方向における引張強度分布との関係を示すグラフである。
図 7は、 ジルコンサンドに水を供給する本発明装置の概略図である。 図 8は、 図 7の装置を用いてジルコンサンドに水を供給した場合としな い場合について、 鋼線長手方向における引張強度分布を示したグラフであ る。
図 9は、 ジルコンサンドを流動させる本発明装置の概略図である。
図 1 0は、 図 9の装置を用いてジルコンサンドを流動した場合としない 場合について、鋼線長手方向における引張強度分布を示したグラフである。 符号の説明は以下の通りです。
1は加熱炉、 2は冷媒槽、 3は鋼線、 4は水、 5は砂、 1 1 は沸騰水、 1 2 は固体粒子、 13は鋼線、 21 はジルコンサンド、 22は水、 23はメッシュ、 24は固体粒子槽、 25は液体槽、 26は高炭素鋼線、 27はパイプ、 28 小孔。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を説明する。 - <試験例 1 >
C ： 0.80wt%、 S i ： 0.22wt%、 Mn ： 0.73wt %を含む φ 11.5mmの炭素 鋼線を加熱後、 次の 2つの条件で冷却することにより、 オフラインのパテ ンティング処理を行った。
①図 1に示すように、 加熱炉 1の直後に冷媒槽 2を設け、 加熱炉 1で加 熱した鋼線 3を冷媒槽 2に導入する。冷媒槽 2には水 4と砂 5が入れられ、 砂 5が水中に沈殿した状態に保たれている。 加熱炉 1での鋼線 3の加熱温 度を 950°C、 水 4を 97°Cの温水とし、 加熱した鋼線 3を沈殿した砂中に導 入して冷却する （実施例卜 1) 。 なお、 砂の主成分は Zr02 (ジルコニァ） である。
②加熱した鋼線を 540°Cの鉛中にて冷却する （比較例卜 1) 。
各熱処理終了後、 引張試験を行い、 引張強度を調査した。 その結果、 実 施例卜 1 の条件①では 1222N/mm2、 比較例卜 1である条件②では 1222N/誦 2となり、 同様の強度であった。 このことから、 本発明方法によれば、 鉛 を用いたパテンティングと同等の強度が得られることがわかる。
<試験例 2 >
C ： 0.80wt%, S i ： 0.22 t%, Mn ： 0.73wt %を含む鋼材を φ 11.5mm の線材に圧延加工し、 この線材を直ちに試験例 1の条件①における冷媒槽 に導入して、 インラインでのパテンティングを行った。 その鋼線の引張試 験を行った結果、 1225N/mm2であり、 オフラインでのパテンテイングと同 様の強度が得られた。 このことから、 本発明方法は、 圧延後の直接熱処理 においても適用できることがわかる。
<試験例 3 >
C ： 0.80wt%、 S i ： 0.22wt%, M n ： 0.73wt %を含む φ 11.5mmの炭素 鋼線を加熱後、 次の 3つの条件で冷却することによりオフラインのパテン ティング処理を行い、 熱処理後の鋼線の引張強度を測定した。
①図 1に示すように、 加熱炉 1の直後に冷媒槽 2を設け、 加熱炉 1で加 熱した鋼線 3を冷媒槽 2に導入する。 冷媒槽 2には冷媒として水 4と固体 粒子 5とが入れられ、 固体粒子 5が水中に沈殿した状態に保たれている。 - 冷媒槽 2に導入された鋼線 3は沈殿した固体粒子中を通って熱処理される
(実施例 2-1) 。
②図 1において固体粒子を沈殿させる代わりに、 水を攪拌して固体粒子 が水中に分散された状態として鋼線の導入を行う （実施例 2-2) 。
③加熱した鋼線を 540°Cの鉛中にて冷却する （比較例 2-1) 。
上記の条件①、 ②において、 固体粒子には、 A 1203、 CaO、 MgO、 Si02、 Zr02、 Zr02'Si02、 B203および酸化鉄 （FeO、 Fe02、 Fe,03) を用い、 その各々につい て熱処理を行った。 各固体粒子の平均粒径は 0.2匪である。 冷却槽投入時 の鋼線の温度は 900°C、水温は 97°Cとし、冷媒と鋼線との相対速度は約 50cm Zsec とした。 試験結果を表 1に示す。 表 1
Figure imgf000009_0001
表 1から明らかなように、 実施例 2-し 2-2共に比較例 2 - 1 の鉛パテンテ ィングとほぼ同等の強度を示した。 固体粒子は試験に用いたいずれでも効 果の有ることがわかる。 また、 固体粒子を水中に分散させた実施例 2-2よ りも固体粒子を沈殿させた実施例 2-1 の方が強度向上に効果的であること がわかる。 従って、 本発明方法によれば、 鉛パテンティングと同等の強度 が得られることがわかる。 - <試験例 4>
次に、 固体粒子を水中に沈殿させ、 粒径が異なる固体粒子を用いて上記 実施例 2-1 と同様に熱処理を行い、 核沸騰の有無を調べた。 固体粒子は Zr02-Si02 (ジルコン） とし、 粒径 lmmを超える Zr02'Si02の含有量を変え て試験を行った。 その結果を表 2に示す。 表 2
Figure imgf000010_0001
表 2から明らかなように、粒径 1 mmを超える固体粒子の含有量が 20wt% 未満であれば核沸騰を生じることがなく、 得られる組織もマルテンサイ ト の発生比率が少ないことがわかる。
ぐ試験例 5 >
C： 0.80wt%、 S i ： 0.22wt% M n ： 0.73wt %を含む φ 11.5國の炭素 鋼線を直径約 1.2mのコイル状に成形し、この鋼線を冷媒槽に導入して冷媒 への挿入性の可否および熱処理後の線材の引張強度を調べてみた。 図 2に 示すように、冷媒には沸騰水 1 1 中に固体粒子 1 2を沈殿させたものを用い、 この沈殿層中に鋼線 を挿入しやすいかどうかを判断する。 図 2では、 鋼 線 13は直線状に示されているが、 実際にはコイル状に成形されている。 固 体粒子は比重の異なる 3種類を用い、 その各々について平均粒径を変えて 試験を行った。 その結果を表 3に示す。 この表において、 〇は挿入容易、- Xは挿入困難を示している。 表 3
Figure imgf000011_0001
表 3に示すように、 比重が 5. 6の Z r02を固体粒子に用いた場合、 鋼線を 挿入することができなかった。 また、 比重が 3. 9の A 1203を固体粒子に用 いた場合、平均粒径が 150 m以下の場合に鋼線を挿入できることが確認さ れた。 さらに、 比重が 2. 2の S i 02を固体粒子とした場合では、 粒径に関わ らず容易に鋼線の挿入が行えることがわかった。 従って、 固体粒子の比重 は 5. 0以下とすることが好ましく、粒径は 150 // m以下とすることが望まし いことがわかる。 また、 いずれの粒子においても 1228〜 1232MPaの強度を 示し、 同一径の鉛パテンティング処理を行った線の強度 1222MPaと同等以 上の強度を示している。
<試験例 6 >
次に、 Cが 0.
Figure imgf000012_0001
1 1 . 5腦の鋼線をコイル状に成形し、 以 下の各条件①〜④で冷媒中に導入して熱処理を行って、 熱処理後の鋼線の 引張強度を測定した。 固体粒子には、 比重 2. 2、 平均粒径 400 mの黒鉛粉 末を用いた。 また、 鋼線の冷媒投入時の温度は 900°C、 水温は 97°Cとし、 冷媒と鋼線との相対速度は約 50cmZ s ec とした。
①水と黒鉛粉末との混合溶液を攪拌し、 黒鉛粉末が水中に分散した冷媒 中に鋼線を導入する （実施例 6-1 ) 。
②黒鉛粉末を水中に沈殿させ、 この沈殿層中に鋼線を導入する （実施例 6-2) 。
③水と黒鉛粉末の中に界面活性剤を添加したものを冷媒とし、 この冷媒 中に鋼線を導入する。 黒鉛粉末は水中に分散されて沈殿していない （実施 例 6-3) 。
④加熱した鋼線を 540°Cの鉛中にて冷却する （比較例 6-1 ) 。
その結果、 条件①は 1232MPa, 条件②は 1242MPa， 条件③は 1235MPa, 条 件④は 1222MPaであり、 本発明方法である条件①〜③はいずれも比較例と なる条件④より好結果であった。 また、 黒鉛粉末は分散させるよりも沈殿 させた方が効果的であることがわかる。 さらに、 条件③は界面活性剤の効 果により、 黒鉛粉末の凝集が認められなかった。
ぐ試験例 7 >
前記試験例 6における条件②において、 黒鉛粉末に含まれる粒径 1■を 超える粒子の割合を変え、 熱処理中における核沸騰の有無を調査した。 そ の結果を表 4に示す。 表 4
Figure imgf000013_0001
表 4に示すように、粒径 1 を超える粉末の割合が 20wt%未満であれば、 核沸騰が生じることはなく、 得られる組織もマルテンサイ 卜の発生比率が 少ないことがわかる。
ぐ試験例 8 >
前記試験例 6における条件①において、 黒鉛粉末と水の混合溶液の温度 を変化させ、 冷却速度を評価した。 鋼線の冷媒投入時の温度は 900° (：、 冷 媒と鋼線との相対速度は約 50cm/secである。 その結果を図 3のグラフに 示す。 図 3に示すように、 冷媒温度が 50°C未満では冷却速度が高く、 マル テンサイ トの発生が認められる。 また、 冷媒温度を 90°C以上とした場合、 冷却速度が安定していることがわかる。
<試験例 9>
Si02および A1203を主成分とした中空粒子 （耐火物としての市販品 ： 比 重 0.7) を沸騰水中に分散させ、 これを冷媒として、 この冷媒中に試験例 6と同様の鋼線を導入して冷却を行った。 鋼線の冷媒投入時の温度は 900°C、 冷媒と鋼線との相対速度は約 50cmZsecである。 熱処理後の引張強 度を測定すると、 1221MPaと鉛パテンティング材に相当する高い強度を示 した。
ぐ試験例 1 0〉
図 4に本発明熱処理装置の概略図を示す。 （a) の装置は、 熱処理槽内に 粒径 0. 1〜0. 3mmのジルコンサンド 1 ( Z r02 ' S i 02 ) を入れ、 97°Cの水 22 中に沈殿させたものである。 （b) および （c) の装置は、 熱処理装置が目 開き 0. 09匪のメッシュ 23によって、内側の固体粒子槽 24と外側の液体槽 25 とに区切られている。 固体粒子槽 24には、 粒径 0. 1〜0. 3mmのジルコン サンド 21 ( Zr02 - S i 02 ) を入れ、 97°Cの水 22中に沈殿させてある。 液体槽 25には、 97°Cの水 22のみが存在し、 ジルコンサンドは存在しない。 （C) に示す装置は、 メッシュ 23の外側における水 22を攪拌機 （図示せず） に より攪拌している点で （b) の装置と異なる。
これら 3種の熱処理装置を用いて、 950°Cに加熱した Φ 7. 0πιηιの高炭素鋼 線 26 (C = 0. 82w t % ) を、 熱処理装置の沈殿したジルコンサンド中を連続 して通過させることでパテンティングを行った。 なお、 鋼線は、 ジルコン サンドの上面から約 50cmの深さに揷入した。得られた線を l Om間隔でサン プリングして引張強度を評価した。 その結果を図 5に示す。
比較例である （a) 図に記載の装置を用いた鋼線では、 高強度が得られる ものの時間が経過するに従い強度の低下が生じている。 実施例である （b) 図に記載の装置を用いることで、 鋼線の強度の低下が緩和されていること がわかる。 さらに、 実施例である （c) 図に記載の装置を用いた鋼線では、 強度の低下はほとんど認められない。
以上のことから、 熱処理装置をメッシュにより液体槽と固体粒子槽とに 区画して、 固体粒子と水との混合物中に鋼線を導入することにより、 安定 した高強度鋼線が得られることがわかる。 特に、 固体粒子槽の外側の水を 攪拌することによりさらに安定した強度が得られる。 この際、 攪拌の方法 は攪拌機以外でももちろん問題はなく、 ポンプによる水の循環など、 水流 の発生でも同様の結果が得られる。
く試験例 1 1〉
図 4 ( a) の熱処理装置を用い、 ジルコンサンド中への挿入深さを 10、 20、 40、 50cmと変化させ、 試験例 10と同様の熱処理を行った。 その結果 を図 6に示す。 50cmの深さで生じる時間経過に伴う強度の低下は、 40cm、 20cmと浅くなるに従い緩和され、 10cmの深さでは極めて安定した強度が得 られる。
<試験例 1 2 >
図 7に本発明熱処理装置の概略図を示す。 この装置は、 熱処理槽中に水 22 とジルコンサンド 1が装填され、 水 22中にジルコンサンド 1が沈殿さ れている。 熱処理層の底部には、 パイプ 27が複数並列され、 各パイプ 2?· から水 （97°C) がジルコンサンド 21 に向かって常に供給される。 それによ り、 ジルコンサンド粒子間に水が強制的に供給されて、 各粒子間に水流が 形成される。 この熱処理槽を用いて試験例 10と同様の実験を行った。 比較 例として、パイプ 27からの水の供給がない装置についても同様に熱処理を 行い、 処理後の鋼線強度を測定した。 結果を図 8に示す。 本方法によって 安定した高強度が得られることがわかる。
<試験例 1 3 >
図 9に本発明熱処理装置の概略図を示す。 この装置は、 熱処理槽中に水 22 とジルコンサンド 21が装填され、 水 11中にジルコンサンド 21が沈殿 されている。熱処理層の底部には、 ほぼ全面に多数の小孔 28がー様に形成 され、 そこから水を噴出することでジルコンサンド 21 を流動させる。 この 熱処理槽を用いて試験例 10と同様の試作を行った。 比較例として、 ジルコ ンサンド 21 の流動を行わない装置についても同様に熱処理を行い、処理後 の鋼線強度を測定した。その結果を図 10に示す。本発明方法により安定し た高強度が得られることがわかる。
<試験例 1 4>
C： 0.82wt を含む母材を、 φ 11.5mmに熱間圧延し、 非同心円のリング状 に成形された圧延線材を以下の条件で直接熱処理を行った。 冷媒は、 固体 粒子と水の混合物であり、 冷媒温度は 97°ςとした。 固体粒子には、 ジルコ ニァ （Zr02) 、 ジルコン （Zr02'Si02) 、 アルミナ （A 1203) 、 シリカ （Si02) の 4種を用いた。 各固体粒子の平均粒怪は 200/im程度である。 そして、 これら固定粒子は水中に沈殿されている。 冷却槽の下部より同温度の温水 を噴き出させ固体粒子の流動を行った。
固体粒子の種類に関わらず、 線材は抵抗なく冷却槽中に挿入された。 ま た、 得られた強度も、 固体粒子の種類に関係なく 1230〜 1250MPaと鉛パテ ンティング処理を行った場合と同等であった。
<試験例 1 5 >
さらに、 冷媒をジルコンサンドに限定し、 冷媒温度を 30、 50、 70、 80、 90、 97°Cと変化させて試験例 14と同様の熱処理を行った。 その結果、 30° & では、 パーライ トは生成せずマルテンサイ ト組織になった。 50°Cでは、 ほ とんどがパーライ ト組織であつたが、 流動状態によっては部分的にマルテ ンサイ ト組織が確認されており、 安定した熱処理には必ずしも適当ではな い。 70°C、 80で、 90° (：、 97°Cでは、 全面パーライ ト組織であり安定した熱 処理が可能である。 得られた強度は、 70°C以上の温度ではいずれも 1230〜 1250MPaと温度により明確な差は認められなかった。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明の熱処理方法によれば、 高強度な鋼材を低 コストかつ無公害で得ることができる。 また、 固体粒子の粒径を特定する ことで、 核沸騰の発生を抑制し、 マルテンサイ トの発生を抑制することも できる。 さらに、 固体粒子の比重を特定、 あるいは固体粒子を水中で流動 化することで、 特にコイル状の線材を冷媒中に容易に挿入できるようにす る。 そして、 圧延後の直接熱処理およびオフラインの熱処理に適用可能で あり、 線材のパテンティング処理に対して効果的である。
本発明熱処理装置によれば、 高い熱伝達係数を有する冷媒を利用し、 低 コス卜でしかも環境に優しい無公害の熱処理を行うことができる。 特に、 長尺線を長時間処理した場合に、 鋼線近傍で水の欠乏や固体粒子の温度上 昇が生じて熱処理後の鋼線強度が低下することを抑制でき、 安定した強度 の鋼線を得ることができる。

Claims

請求の範囲
I . オーステナイ ト化された鋼を冷媒中に浸漬して冷却する鋼の熱処理方 法において、 前記冷媒は、 固体粒子と水との混合物であることを特徴とす
5 る鋼の熱処理方法。 - 2 . 固体粒子は水中に沈殿され、 この沈殿層中に鋼を通過させて冷却する ことを特徴とする請求項 1 に記載の鋼の熱処理方法。
3 . 固体粒子は水中に分散され、 この混合液中に鋼を通過させて冷却する ことを特徴とする請求項 1 に記載の鋼の熱処理方法。
10 4 . 固体粒子が酸化物であることを特徴とする請求項 1〜 3のいずれかに 記載の鋼の熱処理方法。
5 . 固体粒子が黒鉛粉末であることを特徴とする請求項 1〜 3のいずれか に記載の鋼の熱処理方法。
6 . 熱処理対象が炭素鋼線であることを特徴とする請求項 1〜 3のいずれ 15 かに記載の鋼の熱処理方法。
7 . 熱処理対象が圧延後の線材で、 この圧延後に直接行われることを特徴 とする請求項 1〜 3記載のいずれかに記載の鋼の熱処理方法。
8 . 固体粒子間に強制的に水を供給し、 鋼の周辺における固体粒子間の水 の欠乏を防止することを特徴とする請求項 1に記載の鋼の熱処理方法。
20 9 . 固体粒子を流動させることを特徴とする請求項 8に記載の鋼の熱処理 方法。
1 0 . 固体粒子の下部より水を供給することにより固体粒子を流動させる ことを特徴とする請求項 9に記載の鋼の熱処理方法。
I I . 鋼を冷媒槽に浸漬する熱処理装置において、 前記冷媒層は、 水が蓄 25 えられた液体槽と、 液体槽中でメッシュにより区画されて固体粒子が装填 x された固体粒子槽とを具え、 このメッシュは固体粒子の粒径よりも細かい 目開きに構成されたことを特徴とする鋼の熱処理装置。
1 2 . 固体粒子と水が冷媒として装填された鋼の熱処理装置において、 前 記固体粒子間に強制的に水を供給する手段を具えることを特徴とする鋼の 熱処理装置。
1 3 . 固体粒子の流動化手段を具えることを特徴とする請求項 1 2に記載 の鋼の熱処理装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1277845A1 (en) * 2000-07-26 2003-01-22 The BOC Group plc Quenching method

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101023232B1 (ko) * 2009-02-03 2011-03-21 한국원자력연구원 모사 크러드 형성용 핵연료 피복관, 모사 크러드 형성용 핵연료 피복관의 제조방법 및 모사 크러드 형성용 핵연료 피복관이 구비되는 모사 크러드 형성장치
KR200458151Y1 (ko) * 2009-06-05 2012-01-20 김병수 다용도 바퀴
CN104404209B (zh) * 2014-12-11 2016-07-06 山东大学 金刚石型固体淬火冷却介质及制备方法和应用
TWI568884B (zh) * 2015-04-08 2017-02-01 新日鐵住金股份有限公司 Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系鍍敷鋼板及Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系鍍敷鋼板之製造方法
CN105274292B (zh) * 2015-11-27 2018-01-12 武汉理工大学 一种中低碳钢水‑沙淬火介质及其淬火工艺
WO2019239184A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
WO2019239186A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
WO2020012221A1 (en) * 2018-07-11 2020-01-16 Arcelormittal Method of heat transfer and associated device
WO2020012222A1 (en) * 2018-07-11 2020-01-16 Arcelormittal Method to control the cooling of a metal product
JP7815172B2 (ja) * 2023-04-05 2026-02-17 株式会社ヨータイ ジルコン質鋳込み品の製造方法及びジルコン質鋳込み品

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5839727A (ja) * 1981-09-02 1983-03-08 Toray Eng Co Ltd 金属熱処理における加熱金属の冷却方法
JPH0364421A (ja) * 1989-08-02 1991-03-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 線材等の流動冷却装置
JPH06229681A (ja) * 1993-02-02 1994-08-19 Toray Ind Inc 線または帯状物処理用流動床装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3203470A (en) * 1963-07-01 1965-08-31 British Aluminium Co Ltd Method of rapidly cooling solid bodies
GB1312527A (en) * 1969-08-19 1973-04-04 Centre Rech Metallurgique Treatment of steel rod or wire
BE762838A (fr) * 1971-02-11 1971-08-11 Centre Rech Metallurgique Procede et dispositif pour la fabrication de ronds a beton,
FR2368544A1 (fr) * 1976-10-19 1978-05-19 Pechiney Aluminium Trempe dans des suspensions aqueuses de poudres minerales

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5839727A (ja) * 1981-09-02 1983-03-08 Toray Eng Co Ltd 金属熱処理における加熱金属の冷却方法
JPH0364421A (ja) * 1989-08-02 1991-03-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 線材等の流動冷却装置
JPH06229681A (ja) * 1993-02-02 1994-08-19 Toray Ind Inc 線または帯状物処理用流動床装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1126038A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1277845A1 (en) * 2000-07-26 2003-01-22 The BOC Group plc Quenching method
US6648997B2 (en) 2000-07-26 2003-11-18 The Boc Group, Plc Quenching method

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